Brevet FR2758374A1 — publié le 19980717

L'invention se rapporte à un disque d'embrayage, en particulier pour un embrayage à friction de véhicule automobile, comprenant un moyeu avec denture intérieure, destiné à être posé solidaire en rotation sur un arbre de transmission, au moins un support de garniture ou des segments de supports de garniture, respectivement, qui est/sont reliés solidaire(s) en rotation avec le moyeu - le cas échéant en y intercalant un amortisseur de torsion, au moins une bague de garniture de friction ou plusieurs éléments de garniture de friction agencés les uns derrière les autres sur la périphérie, respectivement. Du document DE 34 09 868, il est connu d'utiliser pour des dispositifs de friction dans des disques d'embrayage des éléments de friction destinés à amortir les oscillations de torsion, lesquels présentent différentes régions de surfaces de friction avec différents coefficients de friction. Après avoir assemblé ce disque d'embrayage, un ajustage ultérieur de la force de friction souhaitée ou requise, respectivement, est possible par le fait que les régions de surfaces de friction peuvent être amenées de façon sélective en coopération active d'amortissement de friction avec les pièces du disque. La présente invention a pour objectif d'améliorer le disque d'embrayage en ce sens que même en cas de sollicitation thermique subite (plusieurs démarrages en côte les uns juste après les autres), on peut assurer une transmission de couple parfaite sans défaillance. Ce objectif est atteint selon l'invention grâce au fait que le coefficient de friction de la ou des bagues de garniture de friction ou des éléments de garniture de friction est inégal sur son ou sur leur extension radiale. Grâce à un disque réalisé de manière inégale sur l'extension radiale quant à son coefficient de friction, il est possible de s'opposer à des influences affaiblissant le couple dans la mesure où dans des situations de fonctionnement extrêmes du point de vue thermique, il se produit aux emplacements des bagues de garnitures de friction une transmission du couple qui a lieu avec un coefficient de friction plus élevé. Lors d'un démarrage en côte à plusieurs reprises d'un véhicule totalement chargé, il se produit un effet d'écran de la plaque de pressage de telle sorte que le disque d'embrayage n'est plus parfaitement serré sur toute son extension radiale, et ne peut transmettre un couple que sur une région partielle radiale. On propose selon un mode de réalisation de l'invention que le coefficient de friction diminue radialement vers l'extérieur. Grâce à une répartition ainsi inégale du coefficient de friction sur le rayon, on peut produire d'une part une transmission bien dosable du couple pendant le démarrage, l'embrayage montrant à cet état de fonctionnement un bon comportement de broutage. En cas d'un chauffage thermique brutal de l'embrayage, tel qu'énoncé ci-dessus, la plaque de pressage forme écran de telle manière que lors de l'embrayage, elle repose sensiblement avec la région radiale intérieure de sa surface de friction sur les contre-régions correspondantes du disque d'embrayage. On ne peut ainsi réaliser qu'un faible rayon de friction moyen ; cependant, le coefficient de friction est ici le plus élevé de sorte que l'embrayage peut aussi transmettre son couple dans sa totalité, même sans patinage inadmissible. On propose en outre que la bague de garniture de friction ou les éléments de garniture de friction présentent dans leur région radiale extérieure un coefficient de friction plus faible que dans la région radiale intérieure. Grâce à cette construction, on obtient en fonctionnement normal un comportement au démarrage très favorable, et en cas de charge thermique extrême, on a la possibilité de pouvoir encore démarrer parfaitement sans patinage inadmissible. Selon une autre caractéristique de l'invention, il est avantageux que la ou les bagues de garniture de friction ou les éléments de garniture de friction, respectivement, présentent dans leur région radiale extérieure une autre composition que dans leur région radiale intérieure. Grâce à la différence de composition, on peut obtenir que le coefficient de friction présente dans la région radiale extérieure une valeur inférieure au coefficient de friction dans la région radiale intérieure. Une augmentation du coefficient de friction peut être obtenue par exemple en ajoutant du corindon et/ou en choisissant d'autres qualités de fils. Il est en outre avantageux que la ou les bagues de garniture de friction, ou les éléments de garniture de friction, respectivement, soient réalisés en au moins deux régions séparées l'une de l'autre, agencées radialement l'une au-dessus de l'autre. De cette manière, on peut fabriquer dès le départ les régions individuelles séparées, agencées radialement l'une au-dessus de l'autre, avec des compositions de matériaux différentes, pour réaliser les coefficients de friction souhaités. Dans le cas d'un disque d'embrayage comprenant un moyeu avec denture intérieure, destiné à être posé solidaire en rotation sur un arbre de transmission, au moins un support de garniture ou des segments de supports de garniture, respectivement, qui est/sont relié(s) solidaire(s) en rotation avec le moyeu - le cas échéant en y intercalant un amortisseur de torsion -, au moins une bague de garniture de friction ou plusieurs éléments de garniture de friction agencés les uns derrière les autres sur la périphérie, respectivement, lesquels sont susceptibles d'être axialement serrés entre une surface de friction d'un volant d'inertie et une plaque de pressage pour transmettre le couple, il est avantageux que a) la surface de friction de la plaque de pressage soit réalisée conique à l'état non sollicité du point de vue thermique, de telle sorte que la région radiale extérieure présente un écartement plus faible de la surface de friction du volant d'inertie que la région radiale intérieure; b) le coefficient de friction de la bague de garniture de friction ou des éléments de garniture de friction, respectivement, soit plus faible dans la région radiale extérieure que dans la région radiale intérieure. Une telle construction permet d'une part un démarrage confortable en fonctionnement normal, au cours duquel le début de la transmission du couple se fait dans la région radiale extérieure, puisque le coefficient de friction radial extérieur, plus faible, tend moins, ou pas du tout, au broutage des garnitures de friction pendant le démarrage. D'autre part, la réalisation est avantageuse aussi pour des démarrages qui provoquent une haute charge thermique puisqu'ici - même si la plaque de pressage fait écran à la suite d'une charge thermique - une transmission de couple suffisante est possible sans patinage supplémentaire parce que le coefficient de friction plus élevé est effectif dans la région radiale intérieure, laquelle est, dans cet état de fonctionnement, mise plus à contribution pour la transmission du couple. La conicité de la surface de friction de la plaque de pressage est ici de l'ordre de grandeur d'approximativement 0,1 à 0,4 mm. L'invention sera expliquée ci-après en détail à l'aide d'un exemple de réalisation. La figure montre un embrayage à friction 1 dans lequel un volant d'inertie 3 est fixé sur un arbre de transmission 2. L'arbre de transmission 2 du moteur à combustion non représenté définit un axe de rotation 13. Le volant d'inertie 3 présente sur le côté détourné du moteur à combustion une surface de friction 14 destinée à un disque d'embrayage. Sur le volant d'inertie 3 est fixé un boîtier d'embrayage 9 qui permet de loger une plaque de pressage 5 et un ressort à membrane 4 dans l'espace axial entre lui-même et la surface de friction 14. La plaque de pressage 5 est guidée sur le boîtier 9, de manière solidaire en rotation mais déplaçable axialement, par l'intermédiaire de ressorts à lame tangentiels 10. Le ressort à membrane 4 prend appui sur un diamètre du boîtier d'embrayage 9 et sollicite avec un autre diamètre la plaque de pressage 5 en direction du volant d'inertie 3. Radialement vers l'intérieur, le ressort à membrane 4 est pourvu de lames élastiques 8. La plaque de pressage 5 présente sur son côté orienté vers le volant d'inertie 3 une surface de friction 15 qui correspond dans son extension radiale sensiblement à la surface de friction 14 du volant d'inertie 3. Entre les deux surfaces de friction 14 et 15, on peut serrer les garnitures de friction 12 d'un disque d'embrayage 7, le disque d'embrayage 7 étant encore constitué par un moyeu 6 et par un support de garnitures 11. Le support de garnitures 11 est pourvu des deux garnitures 12, et il est prolongé radialement vers l'intérieur et relié de manière solidaire à un moyeu 6 qui est posé solidaire en rotation sur un arbre de transmission non représenté, par l'intermédiaire d'une denture intérieure. Entre les garnitures de friction 12 et le moyeu 6, on peut agencer dans le parcours du support de garnitures 1 1 par exemple un amortisseur de vibrations de torsion. Les garnitures de friction 12 peuvent être réalisées non seulement sous forme de bagues fermées s'étendant sur la périphérie, mais il est aussi possible d'utiliser des segments individuels de garnitures de friction qui sont écartés les uns des autres en direction périphérique. Dans les deux cas, le matériau des garnitures de friction 12 est réalisé de telle manière qu'il présente dans la région radiale extérieure un premier coefficient de friction ul et dans sa région radiale intérieure un second coefficient de friction cul2, le coefficient de friction 2 étant supérieur au coefficient de friction zl. Les garnitures de friction 12 peuvent être réalisées d'une seule pièce sur leur extension radiale et présenter les deux différents coefficients de friction grâce à des compositions de matériau correspondantes. I1 est toutefois aussi possible de réaliser les garnitures de friction 12 en deux régions radialement séparées l'une de l'autre, la région radiale extérieure ayant le coefficient de friction pl et le région radiale intérieure le coefficient de friction p2. Le support de garnitures 1 1 peut naturellement être composé de plusieurs segments de support de garnitures séparés sur la périphérie, qui comprennent un amortissement des garnitures. Grâce au coefficient de friction pl faible dans la région radiale extérieure, il est possible d'établir pendant le démarrage un engagement de friction régulier et confortable entre les surfaces de friction 14 et 15 et les garnitures de friction 12. En cas de sollicitation thermique élevée brusque de l'embrayage de friction, la plaque de pressage 5 adopte une forme légèrement conique de sorte qu'avec son diamètre extérieur, elle prend une distance plus grande par rapport au volant d'inertie 3 qu'avec son diamètre intérieur. Les garnitures de friction 12 ne sont ainsi plus mises à contribution que dans leur région radiale intérieure pour la transmission du couple, de sorte que l'on dispose d'un rayon de friction central plus faible et également d'un coefficient de friction 2 plus élevé. Ces deux mesures peuvent se compléter réciproquement dans la mesure où en cas de haute sollicitation thermique, une transmission de couple parfaite est possible sans qu'il se produise un patinage particulièrement important. Comme montré en traits discontinus dans le dessin, la plaque de pressage 5 peut être avantageusement réalisée de telle sorte dans la région de sa surface de friction 16 que celle est légèrement conique déjà à l'état non chargé et plus précisément de telle sorte que la région radiale intérieure de la surface de friction 16 présente une plus grande distance par rapport à la surface de friction 14 du volant d'inertie 3 que la région radiale extérieure. En particulier en ce qui concerne un amortissement efficace entre les deux garnitures de friction 12, ceci peut permettre, en cas de démarrage normal au-delà du plus petit coefficient de friction ,ul, de procéder à un démarrage confortable et, en cas de charge thermique élevée de l'embrayage, alors que la plaque de pressage 5 fait écran, la surface de friction 16 s'étend parallèlement à la surface de friction 14. Revendications 1. Disque d'embrayage, en particulier pour un embrayage à friction (1) de véhicule, comprenant un moyeu (6) avec denture intérieure, destiné à être posé solidaire en rotation sur un arbre de transmission (2), au moins un support (11) de garnitures (12) ou des segments de supports (11) de garnitures (12), respectivement, qui est/sont reliés solidaire(s) en rotation avec le moyeu (6) - le cas échéant en y intercalant un amortisseur de torsion -, au moins une bague de garniture de friction ou plusieurs éléments de garniture de friction agencés les uns derrière les autres sur la périphérie, respectivement, caractérisé en ce que le coefficient de friction (p) de la ou des bague(s) de garniture de friction (12) ou des éléments de garniture de friction est inégal sur son ou leur extension radiale. 2. Disque d'embrayage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le coefficient de friction (,) décroît radialement vers l'extérieur. 3. Disque d'embrayage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la ou les bagues de garniture de friction (12) ou les éléments de garniture de friction, respectivement, présente(nt) dans salleur région radiale extérieure un coefficient de friction plus faible (PLi) que dans sa/leur région radiale intérieure (pu2) 4. Disque d'embrayage selon la revendication 3, caractérisé en ce que la ou les bagues de garniture de friction (12) ou les éléments de garniture de friction, respectivement, présente(nt) dans sa/leur région radiale extérieure une autre composition de matériau que dans sa/leur région radiale intérieure. 5. Disque d'embrayage selon la revendication 3, caractérisé en ce que la ou les bagues de garniture de fnction (12), ou les éléments de garniture de friction, respectivement, est/sont réalisée(s) en au moins deux régions séparées l'une de l'autre, agencées radialement l'une audessus de l'autre. 6. Disque d'embrayage pour un embrayage à friction (1) d'un véhicule automobile, comprenant : un moyeu (6) avec denture intérieure, destiné à être posé solidaire en rotation sur un arbre de transmission (2), au moins un support (11) de garnitures (14) ou des segments de support (11) de garnitures, respectivement, qui est/sont reliés solidaire(s) en rotation avec le moyeu - le cas échéant en y intercalant un amortisseur de torsion -, au moins une bague de garniture de friction ou plusieurs éléments de garniture de friction agencés les uns derrière les autres sur la périphérie, respectivement, lesquels sont susceptibles d'être serrés axialement entre une surface de friction (14, 15) d'un volant d'inertie (3) et une surface de friction (16) d'une plaque de pressage (5) pour transmettre le couple, caractérisé en ce que a) la surface de friction (16) de la plaque de pressage (5) est réalisée conique à l'état non sollicité du point de vue thermique, de telle sorte que la région radiale extérieure présente un écartement plus faible de la surface de friction (14) du volant d'inertie (3) que la région radiale intérieure b) le coefficient de friction (PL) de la ou des bagues de garniture de friction (12) ou des éléments de garniture de friction est plus faible dans la région radiale extérieure que dans la région radiale intérieure. 7. Disque d'embrayage selon la revendication 6, caractérisé en ce que la différence d'écartement est approximativement entre 0,1 et 0,4 mm.