Brevet FR2827025A1 — publié le 20030110

La présente invention concerne un disque de friction, un appareil d'accouplement hydrocinétique muni de ce disque de friction et un procédé de réglage de la capacité de transmission de couple d'un embrayage de verrouillage muni de ce disque de friction. On connaît déjà dans l'état de la technique, notamment d'après FR-A-2 801 085 (FR-00 14993), un dispositif de friction pour embrayage de verrouillage du couplage des arbres menant et mené d'un appareil d'accouplement hydrocinétique de ces deux arbres menant et mené, le disque étant du type comprenant au moins une garniture de friction, solidaire de ce disque, munie d'une face de friction, sensiblement transversale à l'axe du disque, destinée à coopérer par frottement avec une face complémentaire d'un organe de l'embrayage. La garniture est généralement formée par une masse annulaire de matériau adapté à la friction. La masse de matériau de friction est donc répartie autour de l'axe du disque de friction. La capacité de transmission de couple de l'embrayage est fonction de la distance par rapport à l'axe du disque de chaque point de la face de friction de la garniture susceptible d'être en contact avec la face complémentaire. La fabrication d'un disque de friction requiert des moyens de production qui doivent être réalisés et réglés avec soin. L'invention a pour but de fabriquer des disques de friction pour embrayages de verrouillage d'appareil d'accouplement hydrocinétique présentant des capacités de transmission de couple différentes, ceci à l'aide de moyens de production que l'on souhaite modifier le moins possible lorsque l'on passe de la production d'une gamme de disques de friction ayant une première capacité de transmission de couple à la production d'une gamme de disque de friction ayant une seconde capacité de transmission de couple. A cet effet, l'invention a pour objet un disque de friction pour embrayage de verrouillage du couplage des arbres menant et mené d'un appareil d'accouplement hydrocinétique de ces deux arbres menant et mené, le disque étant du type précité, caractérisé en ce que la face de friction est munie d'un décrochement séparant radialement une partie de contact autorisé avec la face complémentaire et une partie de contact interdit avec cette face complémentaire. Suivant d'autres caractéristiques de ce disque ; - la partie de contact interdit est disposée radialement vers l'extérieur par rapport à la partie de contact autorisé ; l'embrayage est du type à double face de friction, le disque de friction comportant des garnitures de friction agencées sur deux faces opposées de ce disque. L'invention a également pour objet un appareil d'accouplement hydrocinétique de deux arbres menant et mené, notamment pour véhicule automobile, du type comportant un embrayage de verrouillage du couplage des arbres menant et mené, caractérisé en ce qu'il comprend un disque de friction tel que défini précédemment. Suivant une autre caractéristique de cet appareil, ce dernier comprend un carter, destiné à lier en rotation l'arbre menant et une roue d'impulseur, le disque de friction étant intercalé axialement entre un piston mobile de verrouillage, lié en rotation au carter, et une paroi de verrouillage sensiblement radiale du carter vers laquelle le piston est sollicité axialement pour le verrouillage du couplage, le piston mobile de verrouillage et la paroi de verrouillage étant délimités par les faces complémentaires de coopération avec les garnitures. L'invention a également pour objet un procédé de réglage de la capacité de transmission de couple d'un embrayage de verrouillage du couplage des arbres menant et mené d'un appareil d'accouplement hydrocinétique de ces deux arbres menant et mené, le disque étant du type comprenant au moins une garniture de friction, solidaire de ce disque, munie d'une face de friction, sensiblement transversale à l'axe du disque, destinée à coopérer par frottement avec une face complémentaire d'un organe de l'embrayage, caractérisé en ce que l'on règle la capacité de transmission de couple à une valeur prédéterminée en formant sur la face de friction un décrochement séparant radialement une partie de contact autorisé avec la face complémentaire et une partie de contact interdit avec cette face complémentaire, les dimensions radiales respectives des parties de contact autorisé et interdit étant fonction de la valeur de couple prédéterminé souhaitée. Suivant une autre caractéristique de ce procédé, on forme le décrochement par pressage de la garniture fixée sur le disque. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins dans lesquels : - la figure 1 est une demi-vue en coupe axiale partielle d'un appareil d'accouplement hydrocinétique selon l'invention ; - les figures 2 et 3 sont des vues de détail du disque de friction de l'embrayage de verrouillage de l'appareil d'accouplement hydrocinétique de la figure 1, dans deux étapes de fabrication successives. On a représenté sur la figure 1 un appareil d'accouplement hydrocinétique selon un premier mode de réalisation de l'invention, désigné par la référence générale 10. Cet appareil 10 est destiné à accoupler deux arbres menant et mené, par exemple dans une transmission automatique de véhicule automobile. Dans ce cas, l'arbre menant est l'arbre de sortie du moteur du véhicule et l'arbre mené est relié à des moyens de changement de rapport de vitesse. De façon classique, l'appareil d'accouplement hydrocinétique 10 comprend un carter 12, destiné à lier en rotation l'arbre menant et une roue d'impulseur. L'arbre menant et la roue d'impulseur, connus en soi, ne sont pas représentés sur les figures. L'appareil 10 comprend de plus un moyeu 14 destiné à lier en rotation l'arbre mené 16 et une roue de turbine 18 dont une partie du profil seulement est représentée en traits mixtes sur la figure 1. Dans ce qui suit, les orientations axiale et radiale sont considérées par rapport à l'axe X de l'arbre mené 16. Le carter 12 comporte une paroi sensiblement radiale 20 munie d'une surface 20E, externe au carter, portant des moyens de couplage classiques avec l'arbre menant. Ces moyens de couplage comprennent notamment un organe de centrage 22 et des moyens de vissage 23. Le moyeu 14 comporte un flasque sensiblement radial 24 muni de moyens classiques 26 de solidarisation avec la roue de turbine 18. Le moyeu 14 est couplé à l'arbre mené 16 par coopération de rainures et de cannelures axiales ménagées sur ces derniers. L'appareil d'accouplement hydrocinétique 10 comprend en outre un embrayage 28 de verrouillage du couplage des arbres menant et mené. Cet embrayage 28 est activé après démarrage du véhicule et couplage hydraulique des arbres menant et mené. De façon classique, l'embrayage 28 comprend un piston mobile de verrouillage 30 destiné à être sollicité vers le carter 12 pour verrouiller le couplage des arbres ou contrôler le glissement entre les roues de turbine et d'impulseur. L'embrayage est du type à double face de friction dans lequel un disque de friction 32 est destiné à être serré entre le piston 30 et une surface 201 de la paroi 20, interne au carter. Le disque de friction 32, intercalé entre le piston 30 et la paroi 20 dite paroi de verrouillage, comporte des garnitures de friction G fixées de façon connue en soi sur ses deux faces opposées. Le disque de friction 32, d'axe coïncidant avec l'axe X, est relié au moyeu 14 à l'aide de moyens classiques 34 à amortissement circonférentiel. Ces moyens 34 comprennent un voile 36 relié au flasque 24 du moyeu à l'aide par exemple des moyens de solidarisation 26 communs à la roue de turbine 18 et au voile 36. Des ressorts de poussée 38 à action circonférentielle sont intercalés de façon connue en soi entre le disque de friction 32 et le voile 36, afin d'assurer l'effet d'amortissement souhaité. On notera que le flasque 24 et le voile 36 forment une paroi de liaison sensiblement radiale solidaire du moyeu. L'appareil d'accouplement hydrocinétique 10 comprend de plus des organes d'étanchéité cylindriques complémentaires mâle et femelle, de type classique. L'organe d'étanchéité femelle 40 est rapporté sur le piston 30, au centre de ce dernier, et l'organe d'étanchéité mâle est constitué par exemple par une extrémité de l'arbre mené 16 portant une garniture d'étanchéité classique 42 (par exemple un segment d'étanchéité). Le piston 30 et les organes d'étanchéité sont destinés à séparer, d'une part, une chambre 44 de commande de l'embrayage de verrouillage 28 délimitée notamment par la paroi radiale 20 du carter, le piston 30, et d'autre part, une chambre 46 dans laquelle s'étend la roue de turbine 18, dite chambre de turbine. Le piston 30 est lié en rotation à la paroi de verrouillage 20 du carter par des moyens classiques comprenant notamment des languettes souples 48 d'orientation tangentielle réparties circonférentiellement. Ces languettes 48, intercalées entre le piston 30 et la paroi de verrouillage 20 du carter, autorisent-par déformation élastiquele déplacement axial de ce piston 30. Chaque garniture G est formée par une masse annulaire de matériau adaptée à la friction. La masse de matériau de friction, répartie autour de l'axe X du disque de friction 32, est éventuellement constituée de plusieurs secteurs répartis angulairement. En se référant notamment aux figures 1 et 3, on voit que chaque garniture de friction G est munie d'une face de friction 50, sensiblement transversale à l'axe X du disque 32, destinée à coopérer par frottement avec une face complémentaire d'un organe de l'embrayage 28. Dans l'exemple illustré sur la figure 1, les faces complémentaires 52, 54 de coopération avec les garnitures G correspondantes délimitent le piston mobile 30 de verrouillage et la paroi de verrouillage 20 Par ailleurs, chaque garniture G comporte une face 51, opposée à la face de friction 50, d'accrochage de la garniture sur le disque 32. La face de friction 50 de chaque garniture G est munie d'un décrochement 56 séparant radialement une partie 50CA de contact autorisé avec la face complémentaire du piston 30 ou de la paroi de verrouillage 20 et une partie 50CI de contact interdit avec cette face complémentaire. La capacité de transmission de couple de l'embrayage 28 est fonction de la distance par rapport à l'axe X du disque de friction 32 de chaque point de la face de friction 50 susceptible d'être en contact avec la face complémentaire 52,54 correspondante. De ce fait, l'homme du métier sait calculer la capacité de transmission de couple de l'embrayage 28 à partir des dimensions de la partie de contact autorisé 50CA. Dans l'exemple illustré sur les figures 1 et 3, on notera que la partie de contact interdit 50CI est disposée radialement vers l'extérieur par rapport à la partie de contact autorisé 50CA. De plus, la capacité de transmission de couple est aussi fonction de la force d'appui du piston 30 sur les garnitures G. Cette force d'appui dépend de la projection parallèlement à l'axe X des surfaces du piston 30 soumises aux pressions du liquide contenu dans les deux chambres 44,46 s'étendant de part et d'autre du piston 30. L'invention propose de régler la capacité de transmission de couple de l'embrayage 28 de la façon suivante. Initialement, le disque de friction 32 est fabriqué de façon classique à l'aide d'une chaîne de production connue de façon à présenter l'aspect illustré sur la figure 2. Sur cette figure 2, on voit que les deux garnitures G sont accrochées sur le disque 32, de façon connue en soi, la face de friction 50 de chaque garniture ne présentant aucun décrochement. Les dimensions de cette face de friction 50 déterminent la capacité de transmission de couple de l'embrayage. On modifie la capacité de transmission de couple du disque de friction 32 illustré sur la figure 2, de façon à l'abaisser jusqu'à une valeur souhaitée, en formant sur la face de friction 50 d'au moins une des garnitures G, de préférence sur la face de friction des deux garnitures G, un décrochement 56 séparant radialement les parties de contact autorisé 50CA et interdit 50CI, comme cela est représenté sur la figure 3. Plus la partie de contact interdit 50CI-disposée radialement vers l'extérieur par rapport à la partie de contact autorisé-a une dimension radiale importante, plus la capacité de transmission de couple obtenue est faible. L'homme du métier détermine les dimensions radiales respectives des parties de contact autorisé 50CA et interdit 50CI en fonction d'une valeur prédéterminée de couple qu'il souhaite obtenir, à l'aide d'un calcul classique. De préférence, le décrochement 56 est formé par pressage de la garniture G fixée sur le disque 32, par exemple à l'aide d'une presse classique qu'il suffit de rajouter à la sortie de la chaîne de production du disque de friction 32 tel qu'illustré sur la figure 2. On notera que l'épaisseur (dimension parallèle à l'axe X) d'une garniture G peut atteindre 0,5 à 2 mm, la dimension axiale du décrochement 56 étant de l'ordre de quelques dixièmes de mm, par exemple de 2 dixièmes de mm. Le disque de friction 32 baignant dans l'huile contenue dans le carter 12, les garnitures G sont peu sensibles à l'usure, cette dernière ne risquant donc pas d'estomper le décrochement 56. Parmi les avantages de l'invention, on notera que celle-ci permet de fabriquer des disques de friction pour embrayage de verrouillage présentant des capacités de transmission de couple différentes à l'aide de garnitures G ayant des faces d'accrochage sur le disque 32 toutes identiques. Ainsi, l'invention permet de passer facilement de la production d'une gamme de disques de friction 32, sans décrochement dans la face de friction des garnitures, tels que celui représenté sur la figure 2, à la production d'une gamme de disques de friction 32, dont les garnitures sont munies d'un décrochement 56, tels que celui représenté sur la figure 3. En effet, les moyens de production d'un disque de friction tel qu'illustré sur la figure 3, sont simplement réalisés en rajoutant une presse pour former le décrochement 56 à des moyens adaptés à la production d'un disque de friction tel que représenté sur la figure 2. Différentes capacités de transmission de couple peuvent être obtenues en choisissant différentes positions radiales du décrochement 56 sur la garniture 6. REVENDICATIONS 1. Disque de friction pour embrayage (28) de verrouillage du couplage des arbres menant et mené (16) d'un appareil d'accouplement hydrocinétique de ces deux arbres menant et mené (16), le disque (32) étant du type comprenant au moins une garniture de friction (G), solidaire de ce disque, munie d'une face de friction (50), sensiblement transversale à l'axe (X) du disque, destinée à coopérer par frottement avec une face complémentaire (52,54) d'un organe de l'embrayage, caractérisé en ce que la face de friction (50) est munie d'un décrochement (56) séparant radialement une partie (50CA) de contact autorisé avec la face complémentaire et une partie (50CI) de contact interdit avec cette face complémentaire. 2. Disque de friction selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie de contact interdit (50CI) est disposée radialement vers l'extérieur par rapport à la partie de contact autorisé (50CA). 3. Disque de friction selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'embrayage (28) est du type à double face de friction, le disque de friction (32) comportant des garnitures de friction (G) agencées sur deux faces opposées de ce disque. 4. Appareil d'accouplement hydrocinétique de deux arbres menant et mené (16), notamment pour véhicule automobile, du type comportant un embrayage (28) de verrouillage du couplage des arbres menant et mené (16), caractérisé en ce qu'il comprend un disque de friction (32) selon l'une quelconque des revendications précédentes. 5. Appareil d'accouplement hydrocinétique selon la revendication 4, muni d'un disque de friction selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comprend un carter (12), destiné à lier en rotation l'arbre menant et une roue d'impulseur, le disque de friction (32) étant intercalé axialement entre un piston mobile (30) de verrouillage, lié en rotation au carter (12), et une paroi de verrouillage (20) sensiblement radiale du carter (12) vers laquelle le piston (30) est sollicité axialement pour le verrouillage du couplage, le piston mobile (30) de verrouillage et la paroi de verrouillage (20) étant délimités par les faces complémentaires (52,54) de coopération avec les garnitures (G). 6. Procédé de réglage de la capacité de transmission de couple d'un embrayage (28) de verrouillage du couplage des arbres menant et mené (16) d'un appareil d'accouplement hydrocinétique de ces deux arbres menant et mené (16), le disque (32) étant du type comprenant au moins une garniture de friction (G), solidaire de ce disque, munie d'une face de friction (50), sensiblement transversale à l'axe (X) du disque, destinée à coopérer par frottement avec une face complémentaire (52,54) d'un organe de l'embrayage, caractérisé en ce que l'on règle la capacité de transmission de couple à une valeur prédéterminée en formant sur la face de friction (50) un décrochement (56) séparant radialement une partie (50CA) de contact autorisé avec la face complémentaire et une partie de contact interdit (50CI) avec cette face complémentaire, les dimensions radiales respectives des parties de contact autorisé (50CA) et interdit (50CI) étant fonction de la valeur de couple prédéterminé souhaitée. 7. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'on forme le décrochement (56) par pressage de la garniture (G) fixée sur le disque (32).