Brevet FR2812697A1 — publié le 20020208

Description La présente invention concerne un disque d'embrayage comprenant une zone de moyeu pour être couplée solidairement en rota- tion à un arbre et au moins un, et de préférence plusieurs éléments de garniture de friction portés dans la direction périphérique les uns à la suite des autres par une zone de support. Il est connu pour les disques d'embrayage, de fixer les élé- ments de garniture de friction en les rivetant sur une zone de support; cette zone de support est par exemple formée par un segment radial exté- l0 rieur d'un élément de disque de recouvrement du disque d'embrayage. Les rivets traversent des orifices dans les éléments de garniture de friction et dans la zone de support, ce qui réduit les zones de surface des éléments de garniture de friction des cavités et leur zone de surface participant à la friction. La présente invention a pour but de développer un disque d'embrayage dont les éléments de garniture de friction peuvent être ins- tallés sans réduction de la surface de garniture de friction disponible. A cet effet, l'invention concerne un disque d'embrayage ca- ractérisé en ce qu'à la zone de support de chaque zone d'extrémité péri- phérique d'un élément de garniture de friction est associée une zone d'appui périphérique pour l'appui périphérique d'au moins un élément de garniture de friction. Dans le disque d'embrayage selon l'invention, on réalise l'appui périphérique non pas dans la zone du volume d'un élément de garniture de friction respectif par la mise en place de rivets ou de moyens analogues mais directement dans les zones d'extrémité périphériques pour avoir un couplage servant à la transmission du couple entre les éléments de garniture de friction et la zone de support. Par exemple une zone d'appui périphérique respective com- prend une arête d'appui ou une surface d'appui s'étendant radialement de l'intérieur vers l'extérieur sur la zone de support. Cela permet d'obtenir un couplage d'entraînement périphé- rique de surface relativement grande qui ne sollicite pas de manière exces- sive les éléments de garniture de friction. La surface d'appui (ou l'arête d'appui) peut être par exemple prévue sur un élément de disque formant la zone de support. Pour avoir en même temps un blocage axial d'un élément de garniture de friction, il est prévu que dans au moins une zone d'extrémité périphérique au moins un élément de garniture de friction comporte une cavité de réception s'étendant radialement de l'intérieur vers l'extérieur et dans laquelle pénètre la zone de support avec une zone formant la surface d'appui ou l'arête d'appui. Selon une variante de réalisation, l'élément de garniture de friction comprend un élément de support et au moins l'une de ses faces axiales est munie d'une garniture de friction; les zones d'extrémité péri- phériques de l'élément de support sont soutenues au niveau de la zone de support dans la direction périphérique. Dans ce mode de réalisation, on évite ainsi l'action directe de la zone de support sur l'élément de garniture de friction. Cela présente l'avantage que les éléments de garniture de fric- tion peuvent être réalisés avec une grande liberté de choix des matériaux. Notamment en mode de patinage, pour réduire le dévelop- pement d'oscillations de friction, induites par d'éventuelles variations lo- cales du coefficient de friction au niveau du plateau de pression ou du volant moteur, l'invention propose qu'au moins une zone d'extrémité péri- phérique de l'élément de support soit appuyée contre la zone de support avec interposition d'un dispositif amortisseur élastique. Le maintien entre les éléments de garniture de friction et la zone de support peut par exemple de réaliser en ce que la zone de support comporte dans ses zones d'appui pour l'élément de support, chaque fois des cavités s'étendant radialement de l'intérieur vers l'extérieur, et dans lesquelles pénètre une zone d'extrémité périphérique respective d'un élé- ment de support. Il est alors avantageux que le dispositif amortisseur élasti- que comprenne une matière élastique placée dans au moins une cavité. Pour donner au disque d'embrayage selon l'invention éga- lement une fixation radiale pour les éléments de garniture de friction sur la zone de support sans avoir à utiliser de rivets ou de moyens analogues, le dispositif de support radial peut comporter un dispositif d'appui radial pour soutenir au moins un élément de garniture de friction dans la zone de support, radialement vers l'extérieur. Un développement particulièrement simple à réaliser est un dispositif d'appui radial comprenant les deux zones d'appui périphériques de la zone de support associées aux deux zones d'extrémités périphériques d'au moins un élément de garniture de friction et ces zones d'appui se rapprochent au moins par zones, radialement de l'intérieur vers l'extérieur. Ces zones d'appui périphériques qui se rapprochent radiale- ment vers l'extérieur, créent finalement un effet de coincement pour les éléments de garniture de friction. En variante ou en plus, le dispositif d'appui radial comporte dans la zone de support au moins un segment d'appui radial qui déborde radialement au moins par rapport à un élément de garniture de friction. L'invention concerne également un embrayage à friction équipé d'un tel disque d'embrayage. La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée en référence à des modes de réalisation représentés dans les des- sins annexés, dans lesquels: - la figure 1 est une vue axiale en partie arrachée d'un disque d'embrayage selon l'invention, - la figure 2 est une coupe longitudinale partielle selon la ligne II-II de la figure 1, - la figure 3 est une autre coupe longitudinale selon la ligne III-III de la figure 1, - la figure 4 est une vue axiale partielle d'une variante de réalisation du disque d'embrayage selon l'invention montrant sa zone de support ra- diale extérieure, - la figure 5 est une vue en coupe selon la ligne V-V de la figure 4. Les figures 1 à 3 montrent un premier mode de réalisation d'un disque d'embrayage 10 selon l'invention. Ce mode de réalisation comprend une zone de moyeu portant globalement la référence 12. La zone de moyeu 12 comprend un amortisseur d'oscillations de torsion 14 avec deux éléments de disque de recouvrement 16, 18 distants axialement tout en étant solidaires en rotation. Entre les deux éléments de disque de recouvrement 16, 18 se trouve un élément de disque central 20 relié ra- dialement à l'intérieur avec un moyeu 22, de préférence en une seule pièce. Le moyeu 22 est monté solidairement en rotation mais mobile axia- lement sur un arbre de sortie, par exemple l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses. Les éléments de disque de recouvrement 16, 18 de l'élément de disque central 20 ont chacun une fenêtre recevant chacune des éléments à ressort 24 de l'amortisseur d'oscillations de torsion 14. De façon connue en soi, les ressorts 24 s'appuient dans la direction périphérique contre les arêtes de commande respectives des éléments de disque de recouvrement 16, 18 ou de l'élément de disque central 20. Ainsi, les deux éléments de disque de recouvrement 16, 18 peuvent tourner dans une plage d'angle de rotation limitée autour d'un axe de rotation A, par rapport à l'élément de disque central 20. La limitation de l'angle de rotation est assurée par des éléments formant goujons 26 reliés solidairement en rotation par les deux éléments de disque de recouvrement 16, 18; ces éléments de goujon pé- nètrent dans des cavités périphériques 28 correspondantes de l'élément de disque central 20. Entre les éléments de disque de recouvrement 16, 18 et l'élément de disque central 20, on a une installation d'amortissement par friction portant globalement la référence 30. L'élément de disque de recouvrement 24 prolongé radiale- ment vers l'extérieur constitue par exemple avec une zone annulaire 32, une zone de support portant globalement la référence 34. Dans cette zone de support 34 de la zone de moyeu 12 située radialement à l'extérieur, plusieurs éléments de garniture de friction 36 se suivent dans la direction périphérique et leurs surfaces de friction 38, 40 dirigées chaque fois axia- lement, coopèrent par friction avec une surface de friction opposée portée par exemple par un volant moteur ou un plateau de pression. Selon la figure 1, la zone de support 34 de chaque élément de garniture de friction 36 comporte une cavité 40 en forme de fenêtre dont les deux zones d'extrémité périphériques sont délimitées chacune par une arête d'appui ou une surface d'appui 42, 44, respective. Les prolon- gements des arêtes ou des surfaces 42, 44, radialement vers l'extérieur font entre eux un angle (x. Les zones d'appui 42, 44 sont dirigées radiale- ment l'une vers l'autre, vers l'extérieur. L'élément de garniture de friction 36 logé dans la cavité 40 respective présente une forme qui diminue dans la direction radiale vers l'extérieur au moins au niveau des cavités en forme de rainures 46, 48 dans lesquelles pénètrent les zones d'appui péri- phériques 42, 44 respectives. Par la coopération des zones d'appui périphériques 42, 44 et des zones d'extrémité périphériques 50, 52 respectives de chaque élé- ment de garniture de friction ou des cavités en forme de rainures 46, 48 qu'il comporte, on réalise tout d'abord un couplage périphérique entre les éléments de garniture de friction 36 et la zone de support 34. En réalisant des cavités 46, 48 en forme de rainures, on assure en même temps la fixation axiale des éléments de garniture de friction 36 sur la zone de sup- port 34. Enfin, les zones d'appui périphériques 42, 44 qui se rejoignent radialement vers l'extérieur, assurent également un appui radial, car sous l'effet de la force centrifuge les éléments de garniture de friction 36 se pin- cent entre les deux zones d'appui périphériques ou les arêtes d'appui 42, 44. L'angle suivant lequel les deux zones d'appui périphériques sont diri- gées l'une vers l'autre est de préférence tel qu'il produit un auto blocage, c'est-à-dire empêchant les éléments de garniture de friction 36 une fois pressés radialement vers l'extérieur, de glisser radialement vers l'intérieur lorsque la force centrifuge diminue de nouveau. s Dans ce mode de réalisation, il serait en principe également possible de prolonger l'élément de disque de recouvrement 18 comme l'élément de disque de recouvrement 16 radialement vers l'extérieur et en variante ou en plus de l'élément de disque de recouvrement 36, de le mu- nir d'une zone annulaire 32. Il serait également possible de fournir les éléments de garniture de friction 36 sans les cavités 46, 48 en forme de rainures dans leur zone d'extrémité périphérique 50, 52 pour arriver grâce à la précontrainte engendrée et l'effet de pincement sous l'action de la force centrifuge, également à une fonction de fixation axiale. Les figures 4 et 5 montrent une variante de réalisation du disque d'embrayage selon l'invention ou du montage des éléments de gar- niture de friction sur la zone de support de celui-ci. Les composants qui correspondent à ceux déjà décrits quant à leur structure et à leur fonction portent la même référence complétée par le suffixe " a ". Selon la figure 5, les éléments de garniture de friction 36a comporte ici un élément de support 60a dont les zones d'extrémité péri- phériques 62a, 64a dépassent des garnitures de friction 66a, 68a, respec- tives; ces garnitures sont fixées sur les deux faces axiales de l'élément de support par collage, rivetage, brasage ou un moyen de fixation analogue. Les deux éléments de disque de recouvrement 16a, 18a sont appliqués l'un contre l'autre dans leur zone radiale extérieure annu- laire 32a; de part et d'autre des cavités 40a qui ne sont plus délimitées radialement vers l'extérieur et radialement vers l'intérieur, ils sont reliés solidairement par des rivets 70a, 72a. A proximité des cavités ou découpes a, les deux éléments de disque de recouvrement 16a, 18a sont écartés axialement l'un par rapport à l'autre en formant entre eux chaque fois des cavités ou ouvertures 74a, 76a qui s'étendent principalement radialement de l'intérieur vers l'extérieur. Les zones d'extrémité périphériques 62a, 64a de l'élément de support 60a pénètrent dans ses ouvertures 74a, 76a pour y être soutenues par des zones de matière élastique respectives 78a, 80a, dans la direction périphérique par rapport la zone de support 34a. La ma- tière élastique 78a, 80a peut être par exemple du caoutchouc pincé entre les deux éléments de disque de recouvrement 16a, 18a. Les deux seg- ments des éléments de disque de recouvrement 16a, 18a, écartés et les matières élastiques 78a, 80a, interposées forment les zones d'appui péri- phériques respectives 42a, 44a de ce mode de réalisation. Pour avoir non seulement un appui périphérique mais aussi un appui radial vers l'extérieur, au moins l'un des éléments de disque de recouvrement 16a, 18a peut avoir une zone dégagée par rapport à l'autre élément de disque de recouvrement avec une patte de fixation 82a, 84a recourbée axialement et contre laquelle s'appuie l'élément de support 60a avec sa zone d'extrémité périphérique 64a ou 62a, dans la direction radiale extérieure. On remarque que dans ce mode de réalisation, l'élément de support 60a porte non seulement une garniture de friction 66a ou 68a, mais par exemple une cavité 40a peut comporter deux tels éléments de support 60a avec des garnitures de friction prévues sur les faces axiales différentes. De plus, dans la mesure o grâce aux matières élastiques 78a, a assurant un amortissement du mouvement périphérique, on évite les oscillations de friction qui se produisent par ailleurs, ne sont pas néces- saires et l'appui périphérique de la zone d'extrémité 62a, 64a de l'élément de support 60a peut également se faire directement contre les zones qui se rejoignent des éléments de disque de recouvrement 16a, 18a. Les modes de réalisation décrits ci-dessus montrent des disques d'embrayage dont les éléments de garniture de friction 36, 36a peuvent être reliés sans aucun rivetage, solidairement avec la zone de moyeu d'un disque d'embrayage susceptible de comporter par exemple un amortisseur d'oscillations de torsion. Cela simplifie d'une part le procédé de fabrication et assure en même temps une augmentation de la surface de friction disponible. REVENDICATIONS 1 ) Disque d'embrayage comprenant une zone de moyeu (12; 12a) pour être couplée solidairement en rotation à un arbre et au moins un, et de préférence plusieurs éléments de garniture de friction (36; 36a) portés dans la direction périphérique les uns à la suite des autres par une zone de support (34; 34a), caractérisé en ce que à la zone de support (34; 34a) de chaque zone d'extrémité périphérique (50; 52; 52a, 64a) d'un élément de garniture de friction (36; 36a) est as- sociée une zone d'appui périphérique (42, 44; 42a, 44a) pour l'appui péri- phérique d'au moins un élément de garniture de friction (36; 36a). 2 ) Disque d'embrayage selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' une zone d'appui périphérique respective (42, 44) comprend une arête d'appui ou une surface d'appui s'étendant radialement de l'intérieur vers l'extérieur sur la zone de support (34). 3 ) Disque d'embrayage selon la revendication 2, caractérisé en ce que la surface d'appui ou l'arête d'appui est prévue sur un élément de disque (16) formant la zone de support (34). 4 ) Disque d'embrayage selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que dans au moins une zone d'extrémité périphérique (50, 52) au moins un élément de garniture de friction (36) comporte une cavité de réception (46, 48) s'étendant radialement de l'intérieur vers l'extérieur et dans laquelle pénètre la zone de support (34) avec une zone (42, 44) formant la surface d'appui ou l'arête d'appui. ) Disque d'embrayage selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de garniture de friction (36a) comprend un élément de support (60a) et au moins du même côté axial, une garniture de friction (66a, 68a) et les zones d'extrémité périphériques (62a, 64a) de l'élément de support (60) sont supportées dans la direction périphérique contre la zone de sup- port (34a). 6 ) Disque d'embrayage selon la revendication 5, caractérisé en ce qu' au moins une zone d'extrémité périphérique (62a, 64a) de l'élément de support (60a) est appuyée contre la zone de support (34a) avec interposi- tion d'un dispositif d'amortissement élastique (78a, 80a). 7 ) Disque d'embrayage selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que la zone de support (34a) comporte dans ses zones d'appui pour l'élément de support (60a), chaque fois des cavités (74a, 76a) s'étendant radialement de l'intérieur vers l'extérieur, et dans lesquelles pénètre une zone d'extrémité périphérique respective (62a, 64a) d'un élément de support (60a). 8 ) Disque d'embrayage selon les revendications 6 et 7, caractérisé en ce que le dispositif d'amortissement (78a, 80a) comporte une matière élastique (78a, 80a) placée dans au moins une cavité (74a, 76a). 9 ) Disque d'embrayage selon la revendication 1, caractérisé par un dispositif d'appui radial (42, 44; 82a, 84a) pour soutenir au moins un élément de garniture de friction (36; 36a) dans la zone de support (34; 34a), radialement vers l'extérieur. ) Disque d'embrayage selon la revendication 9, caractérisé en ce que le dispositif d'appui radial (42, 44) comprend les deux zones d'appui péri- phériques (42, 44) associées aux deux zones d'extrémité périphériques (50, 52) d'au moins un élément de garniture de friction (36) pour la zone de support et ses zones d'appui périphériques se rapprochant au moins par zones radialement de l'intérieur vers l'extérieur. 11 ) Disque d'embrayage selon la revendication 9, caractérisé en ce que le dispositif d'appui radial (82a, 84a) sur la zone de support (34a) com- porte au moins un segment d'appui radial (82a, 84a) qui déborde radiale- ment vers l'extérieur d'au moins un élément de garniture de friction (36a) . 12 ) Embrayage à friction comprenant un disque d'embrayage (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à i1.