Brevet FR2907863A1 — publié le 20080502

La présente invention se rapporte à un disque de friction d'embrayage à sec, notamment pour véhicule automobile. De manière usuelle, un disque de friction d'embrayage est destiné à être monté sur un arbre dit mené en étant inséré entre un plateau de réaction et un plateau de pression d'un embrayage solidaire en rotation d'un arbre dit menant. Lors d'une opération d'embrayage ledit plateau de pression serre le disque de friction contre ledit plateau de réaction. Bien que pouvant s'appliquer à tout type de disque de friction, l'invention présente un intérêt particulier pour un disque de friction d'embrayage dit progressif. Un disque de friction d'embrayage progressif, comme par exemple représenté aux figures 7 et 8 du brevet FR 1 304 067, comprend un support métallique en forme de couronne sensiblement plane, couramment dénommé le voile , dont la périphérie externe est fragmentée de manière à présenter des ailettes solidaires de, ou rapportées sur, ladite couronne. Ces ailettes sont alternativement pliées de manière à comporter des portions décalées, de part et d'autre d'un plan moyen, susceptibles d'être déformées élastiquement sous l'effet d'un effort de serrage. Une garniture de frottement en forme de couronne est rapportée de chaque côté dudit support en étant fixée par tout moyen approprié sur certaines desdites portions décalées. Au cours du serrage, les ailettes se déforment élastiquement, les portions décalées venant à se rapprocher les unes des autres. 2907863 2 Il en résulte un effet de progressivité dans le serrage du disque de friction et par conséquent dans la transmission du couple de rotation au cours d'une manoeuvre d'embrayage, ce qui permet de diminuer considérablement les 5 à-coups. De manière à augmenter leur élasticité, lesdites ailettes présentent des découpes et ajours. En fonctionnement, les garnitures de frottement sont soumises à un échauffement sensible susceptible d'en 10 diminuer la dureté en surface. Sous l'effet de l'effort de serrage auquel sont soumises les garnitures, ces dernières sont alors fréquemment l'objet d'un phénomène d'incrustation desdites ailettes dans les garnitures, qui provoque une perte 15 d'élasticité et par conséquent de progressivité. On a déjà proposé pour éviter cet inconvénient d'interposer une pièce intercalaire, notamment un feuillard ou clinquant en acier, collée à chaque garniture entre la garniture et lesdites ailettes. 20 Une telle disposition qui est visible aux figures 7 et 8 du brevet français 1 304 067 précité, donne satisfaction. On constate qu'une telle disposition, bien qu'avantageuse en terme de résistance à l'incrustation, 25 conduit à ajouter plusieurs étapes pour réaliser un disque de friction avec une telle pièce intercalaire entre la garniture et le voile, notamment du fait de l'introduction d'une étape de collage de ladite pièce intercalaire sur la garniture qui constitue une étape onéreuse tant en terme de 30 produits (colles) à mettre en oeuvre que de temps pour la réaliser. Le but de la présente invention est de remédier aux inconvénients ci-dessus et de proposer un disque de 2907863 3 friction plus économique à réaliser. Ce but est atteint par un disque de friction d'embrayage à sec comprenant un voile, au moins une garniture de frottement et une pièce intercalaire entre le voile et la garniture de frottement où 5 le voile, la ou les garniture(s) de frottement, la ou les pièce(s) intercalaire(s) sont maintenus assemblés par des seuls rivets dont une extrémité prend appui sur des faces de lamage de la (des) garniture(s) de friction. Un tel disque de friction est significativement moins 10 onéreux à produire que les disques de friction décrits plus haut, dans l'état de la technique. Les inventeurs ont constaté de manière surprenante et contrairement aux enseignements communément admis, qu'il est ainsi possible de s'affranchir du collage des garnitures sur 15 la pièce intercalaire sans mettre en péril les qualités du disque de friction quand on réunit les différents composants par des seuls rivets. On entend par assembler par des seuls rivets , un assemblage où les rivets sont seuls actifs dans les 20 transferts d'efforts entre composants de l'assemblage, excluant ainsi que des composants soient collés entre eux. On entend par faces de lamage de la garniture de friction des surfaces adaptées à recevoir une tête de rivet, notamment des surfaces sensiblement plates ou 25 coniques, au contact desquelles on peut disposer une tête de rivet, notamment respectivement plate ou conique. Ces surfaces de lamage sont obtenues en fraisant la garniture de manière à y créer un perçage avec une partie de petit diamètre dans laquelle le corps du rivet peut se déplacer et 30 une partie de plus grand diamètre dont une extrémité comprend la surface de lamage pour recevoir la tête du rivet. La partie de plus grand diamètre est fraisée de 2907863 4 manière à ce que la tête du rivet soit encastrée dans la garniture à l'état neuf. Après sertissage du rivet, l'essentiel de la surface de lamage est en contact avec l'essentiel de la surface d'appui de la tête de rivet. 5 On a pu démontrer que de tels disques de friction sont particulièrement bien adaptés pour des applications à des embrayages accouplés à des moteurs diesels, dans lesquels la charge au plateau, et donc la pression sur les garnitures, sont élevées. 10 On a montré que de tels disques de friction répondaient avec succès aux contraintes de centrifugations de telles applications. Selon des modes de réalisation de l'invention, pris séparément ou en combinaison : 15 - la pièce intercalaire est une tôle métallique ; la pièce intercalaire est une couronne de dimensions sensiblement égales à celles de la garniture de friction ; - le voile comprend des zones de progressivité ; 20 - les zones de progressivité comprennent des ailettes susceptibles de déformations élastiques axiales ; - le voile comprenant les ailettes est découpé et formé dans une tôle. - les ailettes sont rapportées sur une tôle 25 préalablement découpée et formée pour constituer le voile. L'invention concerne également un procédé de fabrication d'un disque de friction d'embrayage à sec comprenant un voile, au moins une garniture de frottement et une pièce intercalaire entre le voile et la garniture de 30 frottement où : on approvisionne les composants suivants : le 2907863 5 voile, la ou les garniture(s) de frottement, la ou les pièce(s) intercalaire(s) ; - on assemble lesdits composants par des seuls rivets dont une extrémité prend appui sur des faces de lamage de la 5 (des) garniture(s) de friction. L'invention sera détaillée ci-après à l'aide d'exemples non limitatifs illustrés par les figures suivantes : - Figure 1 : dessin schématique d'un disque de 10 friction ; - Figure 2a : vue schématique en coupe selon A-A de composants avant montage d'un disque de friction selon l'invention ; - Figure 2b : vue schématique en coupe selon A-A de 15 composants assemblés d'un disque de friction selon l'invention ; - Figure 3 : vue schématique en coupe selon B-B de composants assemblés d'un disque de friction selon l'invention. 20 Pour raisons de clarté, les dimensions des différents éléments représentés dans ces figures ne sont pas en proportion avec leurs dimensions réelles. Sur toutes les figures, des références identiques correspondent à des éléments identiques. 25 Dans le cadre de l'invention, les termes axial , axialement et radial , radialement sont définis en relation avec l'axe de rotation du disque de friction. Axial s'entend comme visant une direction parallèle à cet axe de rotation et radial s'entend comme visant une 30 direction perpendiculaire à cet axe et passant par cet axe. La figure 1 représente une vue schématique de face 2907863 6 d'un disque de friction 1 comprenant un moyeu 5 susceptible d'être solidarisé avec un arbre mené, une garniture de friction 3 et représente en pointillés un voile 2. Des moyens élastiques, notamment des ressorts 4, sont disposés 5 afin de permettre l'amortissement et/ou la filtration des vibrations de l'arbre menant vers l'arbre mené. La figure 2 présente une coupe, selon A-A de la figure 1, d'un disque de friction selon l'invention, où les composants apparaissent disposés avant montage en figure 2a 10 et après montage en figure 2b. Une pièce intercalaire 6 est disposée de chaque côté du voile 2, entre ledit voile et une garniture 3. La garniture comprend des trous fraisés avec une partie 32 suffisamment large pour recevoir une tête de rivet 7 et une partie plus étroite 33 pour permettre le 15 déplacement du corps de rivet sans autoriser le passage de la tête de rivet. En fond de la partie la plus large 32 se trouve une face de lamage 31 sur laquelle peut venir s'appuyer la tête de rivet. La partie de la pièce intercalaire 6 destinée à être en contact avec la zone du 20 trou 33 de la garniture comprend également un trou 61 de même diamètre, de même que le voile 2 qui comprend un trou 21. La pièce intercalaire 6 et la garniture 3 situées de l'autre côté du voile 2 comprennent des trous respectivement 62 et 34 susceptibles de laisser passer une 25 tête de rivet. On sertit un rivet 7 pour solidariser sans collage la garniture, la pièce intercalaire et le voile en disposant une tête de ce rivet d'un côté en contact avec la face de lamage 31 et en disposant l'autre tête de ce rivet au voile, le corps du rivet traversant les trous 33, 61, 21. 30 Après assemblage, une distance e entre les deux pièces intercalaires résulte de la présence de zones de progressivité dans le voile, notamment sous la forme d'ailettes déformables élastiquement axialement. De telles 2907863 7 ailettes apparaissent en pointillés en figure 1 et sont présentées en coupe en figures 2 et 3. En l'espèce, les ailettes sont rapportées sur une tôle préalablement découpée et formée pour constituer le 5 voile 2. La figure 3 présente une coupe schématique, selon B-B de la figure 1, du même disque de friction que représenté en figure 2. On voit aisément que le voile 2 comprend des ailettes dont une partie est en contact glissant avec une 10 première pièce intercalaire 6, une seconde partie est fixée à la seconde pièce intercalaire 6, une troisième partie à la première pièce intercalaire 6 et une quatrième partie est en contact glissant avec la seconde pièce intercalaire 6. Il en résulte, selon cette vue, une forme ondulée de cette zone du 15 voile qui permet d'assurer la progressivité du disque de friction. L'invention ne se limite pas à ces types de réalisation et doit être interprétée de façon non limitative et englobant tout mode de réalisation équivalent. REVENDICATIONS 1. Disque de friction d'embrayage à sec comprenant un voile (2), au moins une garniture de frottement (3) et une pièce intercalaire (6) entre le voile (2) et la garniture de frottement (3) caractérisé en ce que le voile (2), la ou les garniture(s) de frottement (6), la ou les pièce(s) intercalaire(s) (6) sont maintenus assemblés par des seuls rivets (7) dont une extrémité prend appui sur des faces de lamage (31) de la (des) garniture(s) de friction. 2. Disque de friction d'embrayage selon la revendication précédente caractérisé en ce que la pièce intercalaire (6) est une tôle métallique. 3. Disque de friction d'embrayage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la pièce intercalaire (6) est une couronne de dimensions sensiblement égales à celles de la garniture de friction (3). 4. Disque de friction d'embrayage selon l'une 20 quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le voile (2) comprend des zones de progressivité. 5. Disque de friction d'embrayage selon la revendication précédente caractérisé en ce que les zones de progressivité comprennent des ailettes susceptibles de 25 déformations élastiques axiales. 6. Disque de friction d'embrayage selon la revendication précédente caractérisé en ce que le voile (2) comprenant les ailettes est découpé et formé dans une tôle. 7. Disque de friction d'embrayage selon la 30 revendication 5 caractérisé en ce que les ailettes sont rapportées sur une tôle préalablement découpée et formée 2907863 pour constituer le voile (2). 8. Procédé de fabrication d'un disque de friction d'embrayage à sec comprenant un voile (2), au moins une garniture de frottement (3) et une pièce intercalaire (6) 5 entre le voile (2) et la garniture de frottement (3) caractérisé en ce que : on approvisionne les composants suivants : le voile (2), la ou les garniture(s) de frottement (3), la ou les pièce(s) intercalaire(s) (6), 10 - on assemble lesdits composants par des seuls rivets (7) dont une extrémité prend appui sur des faces de lamage (31) de la (des) garniture(s) de friction (6). 9