Brevet FR2745351A1 — publié le 19970829

DISQUE A GARNITURES DE FRICTION POUR EMBRAYAGE MECANIQUE La présente invention concerne un disque à garnitu- res de friction pour embrayage mécanique, ce disque compor- tant dans sa région périphérique, entourant sa partie centrale, des zones de fixation globalement parallèles au plan de ladite partie centrale, d'une part pour une première garniture annulaire ou divisée en plots, destinée à entrer en contact de frottement avec le plateau de pression de l'embrayage, d'autre part pour une seconde garniture également annulaire ou divisée en plots, destinée à entrer en contact de frottement avec le plateau de réaction de cet embrayage. Ladite région périphérique du disque peut être annulaire et continue, mais elle est couramment fractionnée en pales radiales portant les zones de fixation précitées, ces pales étant reliées à la partie centrale du disque par un pied et servant alternativement à la fixation de la première garniture et à la fixation de la seconde garniture. Les pales peuvent être d'un seul tenant avec la partie centrale du disque, ou lui être reliées par des rivets. Les pales destinées à assurer la fixation d'une garniture peuvent avoir une forme différente de celle des pales destinées à assurer la fixation de l'autre garniture, et ces formes peuvent en elles-mêmes être très variées, en fonction de l'effet recherché ou des impératifs de la fabrication. Ces pales peuvent aussi avoir toutes la même forme, par exemple une forme en drapeau, et être pliées dans un sens et dans l'autre pour présenter elles-mêmes des zones de fixation servant alternativement à la fixation de l'une des garnitures et de l'autre garniture. Des exemples de pales de ces différents types sont fournis dans la demande de brevet européen n O 579 554. Pour augmenter la rigidité de la fixation des garnitures et pour obtenir une usure plus régulière de ces garnitures, sans incrustations, il est fréquent, et c'est le cas dans les deux documents précités, de prévoir sur chaque pale, par exemple de part et d'autre de sa zone de fixation sur la garniture concernée, des zones de portée supplémentaires décalées vers l'autre garniture et pouvant servir d'appui à celle-ci. Ceci étant, la fonction d'un tel disque de friction pour embrayage mécanique, dont l'application trouve bien entendu sa plus grande extension dans le domaine de l'auto- mobile, est suffisamment connue du technicien de ce domaine pour n'avoir pas besoin d'être décrite en détail. Il suffira de rappeler que lorsque la pédale d'embrayage est relâchée, les deux garnitures du disque sont sous charge et solidai- res, par serrage entre les plateaux de pression et de réaction, en rotation du plateau de pression et du plateau de réaction, lequel est entrainé par le vilebrequin du moteur. Le disque porte-garnitures entraîne alors, par l'intermédiaire de ressorts ou directement, un voile engrené, avec ou sans jeu circonférentiel, avec un moyeu central lui- même en prise avec l'arbre d'entrée de la boite de vitesses, qui se trouve par suite entraîné par le vilebrequin. Un tel fonctionnement est rappelé dans la demande PCT/FR94/00297 (WO 94/21934), en même temps qu'une grande variété de formes de pales radiales, dont les pales tripodes. La présente invention concerne plus particulièrement la fixation des garnitures sur les pales de ces disques. Le problème est de deux ordres: 1 ) la présence, sur les pales, de zones de portée supplémentaires, évoquée plus haut, provoque une tendance au fléchissement des pales dans leur partie centrale lorsqu'el- les sont mises sous charge entre les plateaux de pression et de réaction ou pour l'encollage. Par suite, la portée offerte par ces pales à la garniture tend à se concentrer sur les plis, que l'assemblage entre pales et garnitures soit assuré par collage ou par rivets, d'o risque d'em- preintes sur les garnitures; 2 ) lorsque l'on procède à une fixation par collage, le problème se pose de la délimitation de la surface de pale encollée. L'encollage est réalisé par le dépôt de gouttes de colle, concentrées au milieu de la pale. L'assemblage est alors réalisé par mise en pression de la pale sous 20 bars il en résulte que la colle s'étale sur une surface irrégulière, aux contours indéfinis, et sur laquelle on ne peut agir, dans une certaine mesure, qu'en réglant soigneu- sement les paramètres (quantité de colle et pression). Dans ces conditions il arrive fréquemment que la colle déborde sur la pale, par rapport à la surface de celle-ci qui doit être en contact avec la garniture. Lorsque la zone de fixation ou pale, et c'est le cas notamment des pales tripodes, comporte des pliages pour la réalisation des zones de portée supplémentaire, il peut même arriver que la colle déborde sur les plis, ce qui nuit à leur fonction en les raidissant, avec même un risque de blocage par les bavures. Le but de la présente invention est d'éliminer ces inconvénients, et à cet effet un disque à garnitures de friction du type général défini au début est caractérisé en ce qu'au niveau de chaque zone de fixation, au moins l'une des deux surfaces de contact entre une garniture de friction et ladite région périphérique du disque est constituée par une partie plane surélevée dont, en cas de fixation des garnitures sur les pales par collage, la surface correspond à la surface prévue pour l'encollage. On comprend que cette partie plane surélevée sera prévue de préférence sur le disque, et au niveau de chaque pale lorsque les zones de fixation du disque seront prévues sur des pales découpées et pliées, à la périphérie du disque. En effet, ces parties surélevées seront très faciles à réaliser par emboutissage, moyennant une modification minime de l'outil de cambrage. Un déport très faible, par exemple de 0,2 mm, sera en général suffisant pour éviter alors les bavures de colle en dehors de la stricte zone de fixation: du fait des forces de capillarité, la colle s'arrêtera automatiquement, en cas de léger surdosage, au contour de ladite partie surélevée, sans pouvoir envahir les zones de pliage des pales. Ces parties planes surélevées auront aussi comme avantage de procurer un raidissement des pales, et d'éviter les flexions mentionnées plus haut, lors de la mise sous charge entre les plateaux de pression et de réaction ou pour l'opération d'encollage. Cet avantage de raidissement sera toutefois également obtenu dans le cas o l'assemblage entre le disque et les garnitures est réalisé par rivetage. D'une manière générale le raidissement permet d'obtenir une usure plus régulière des garnitures tout en conservant une bonne progressivité lors de l'opération d'embrayage. En prévoyant des partie planes surélevées seulement sur les zones de fixation des garnitures, par contre, ce qui est aussi envisageable dans la pratique, on n'obtiendra bien entendu que l'avantage de la stricte délimitation des zones encollées. Des modes de réalisation de l'invention ont été représentés à titre d'exemples nullement limitatifs sur les figures du dessin ci-annexé dans lequel les figures 1 à 3 sont des vues de face partielles de la région périphérique d'un disque à garnitures de friction conforme à l'invention, du type à pales découpées du genre dit "tripode", montrant différentes formes et dimensions pour les parties planes surélevées des pales, les figures 4 à 6 étant respectivement des vues en coupe selon les lignes IV-IV, V-V et VI-VI des figures 1 à 3. Sur ces figures, les parties planes surélevées ont été représentées en grisé et sont référencées respectivement en 1, 2 et 3; elles sont effectuées par emboutissage, sur une profondeur de l'ordre de 0,2 mm, sur la partie centrale des pales ou zone de fixation, respectivement référencée en 4, 5 et 6. Ces parties centrales sont séparées de zones de portée supplémentaires, respectivement 7, 8 et 9 (dont le rôle a été indiqué plus haut) par des parties pliées, respectivement 10, 11 et 12, ici en forme de V renversé. Ceci étant, on voit sur les dessins que les parties planes surélevées destinées à l'encollage sont prévues largement à l'intérieur de ces parties pliées, ce qui évite que la colle ne parvienne à leur niveau, même en cas d'excès, ce qui évite la dispersion et préserve le bon comportement du disque, même à chaud. On obtient en outre un raidissement des pales dans leurs zones centrales de fixation, s'opposant à la tendance de la pale à se mettre en creux lors du pressage, lorsque l'embrayage est en position embrayée sous l'action de moyens élastiques à action axiale, tels qu'un diaphragme, sollicitant le plateau de pression en direction du plateau de réaction pour serrage des garnitu- res. Le raidissement de la pale est particulièrement privilégié dans le mode de réalisation de la figure 1, du fait que la base de triangle que forme la zone en relief 1 est du côté de la périphérie externe du disque. Les impératifs du collage sont par contre privilé- giés dans le mode de réalisation de la figure 2, la base du triangle que forme la zone en relief 2 étant située du côté du centre du disque, ce qui permet d'augmenter l'espace entre les bords de cette zone et les parties pliées 11. De plus, le centre de gravité de la surface de liaison encollée entre la pale et le disque de friction étant décalé vers l'intérieur, permet de réduire le bras de levier présent après écartement à chaud des garnitures par suite de l'effet de bilame. Le mode de réalisation de la figure 3, enfin, est une variante du précédent, avec une base du triangle 3 encore élargie et s'étendant entre la base des fentes arquées 13 qui séparent la pale tripode concernée des deux pales voisines plus étroites 14. Ce mode de réalisation est en outre plus simple à réaliser du point de vue de l'outil- lage. On appréciera que l'invention est particulèrement avantageuse dans le cadre de pales "tripodes" car la zone centrale de fixation 4,5,6 de la garniture concernée a une grande étendue. Lors du réembrayage de l'embrayage on obtient une bonne progressivité de serrage des garnitures car les plis 10,11,12 ne sont pas bloqués par la colle. A chaud on suit bien la déformation des plateaux de pression et de réaction grâce au pli présent au niveau du pied de raccordement des zones 4,5,6 à la partie centrale. REVENDICATIONS 1. Disque à garnitures de friction pour embrayage mécanique, comportant dans sa région périphérique entourant sa partie centrale, des zones de fixation globalement parallèles au plan de ladite partie centrale, d'une part pour une première garniture annulaire ou divisée en plots, destinée à entrer en contact de frottement avec le plateau de pression de l'embrayage, d'autre part pour une seconde garniture également annulaire ou divisée en plots, destinée à entrer en contact de frottement avec le plateau de réaction de cet embrayage, caractérisé en ce qu'au niveau de chaque zone de fixation, au moins l'une des deux surfaces de contact entre une garniture de friction et ladite région périphérique est constituée par une partie plane surélevée (1, 2, 3). 2. Disque selon la revendication 1, dans lequel la fixation des garnitures de friction sur sa région périphéri- que est assurée par collage, caractérisé en ce que la surface desdites parties planes surélevées (1, 2, 3) correspond à la surface prévue pour l'encollage au niveau de chaque zone de fixation. 3. Disque selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que lesdites parties planes surélevées (1, 2, 3) sont prévues sur ladite région périphérique. 4. Disque selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte des parties planes surélevées sur les garnitures de friction. 5. Disque selon les revendications 1 à 3 du type dans lequel ladite région périphérique est divisée en pales comportant des lignes de pliage (10, 11, 12) en V, séparant une partie centrale (4, 5, 6) de zones de portée supplémen- taires (7, 8, 9), caractérisé en ce que lesdites parties planes surélevées (1, 2, 3) sont prévues sur les parties centrales desdites pales et ont la forme de triangles dont les côtés sont écartés desdites lignes de pliage. 6. Disque selon la revendication 5, caractérisé en ce que la base desdits triangles s'étend vers l'intérieur, c'est-à-dire du côté de la base des pales.