Brevet FR2915779A1 — publié le 20081107

L'objet de la présente invention est un embrayage à friction pour véhicule automobile comprenant une rondelle de frottement perfectionnée. Un embrayage à friction de véhicule automobile a pour fonction de transmettre un couple entre un élément rotatif d'entrée et un élément rotatif de sortie, par pincement de la friction entre un plateau de pression et un volant moteur. L'embrayage à friction doit assurer une transmission continue, c'est-à-dire sans-àcoups, en filtrant les vibrations, les chocs et les bruits provenant du moteur ou de la transmission lors de ré-embrayages ou d'inversions brutales de sens du couple. Il comprend un dispositif de friction qui constitue l'élément d'entrée, et un moyeu qui constitue l'élément de sortie et destiné à être couplé à un arbre d'entrée d'une boîte de vitesse. 15 Pour filtrer les vibrations et les chocs, le dispositif de friction est pourvu d'amortisseurs. En général, ces amortisseurs sont composés principalement de : - deux rondelles de guidage solidaires en rotation entre elles, - un voile annulaire coaxial aux rondelles de guidage et mobile en rotation par rapport 20 aux rondelles de guidage, et - des moyens d'amortissement munis d'organes élastiques, reliant les rondelles de guidage et le voile, et de moyens de frottement. Les organes élastiques sont des moyens d'accumulation de l'énergie, et les moyens de frottement sont des moyens de dissipation de l'énergie. 25 Ces moyens de frottement constituent un système d'hystérésis, c'est-à-dire qu'ils sont formés d'un ensemble de rondelles d'application dites de frottement, et de rondelles élastiques de compression axiale. Les charges de ces moyens de frottement sont assurées par les rondelles élastiques, et l'interface entre les rondelles de frottement et les rondelles élastiques définit 30 un coefficient de frottement. Plusieurs étages de rondelles de frottement et de rondelles élastiques, peuvent se superposer comme le décrit la demande de brevet FR 2854671, cette disposition étant adaptée pour dissiper l'énergie contenue dans les organes élastiques des moyens d'amortissement. Une rondelle de frottement peut être sollicitée, par la rondelle élastique, par exemple contre le voile, le moyeu ou une rondelle de guidage. Ces rondelles élastiques, réalisant un très grand nombre de compressions axiales, sont soumises à tout désalignement entre le moteur et la boîte de vitesse, désalignement qui entraîne une sollicitation mécanique des rondelles, conduisant à leurs usures voire ensuite à leurs ruptures. L'objet de la présente invention vise à résoudre ce problème de l'art antérieur en io présentant un embrayage à friction, destiné à un véhicule automobile, du type comprenant un dispositif de friction avec : des moyens d'amortissement munis d'organes élastiques et de moyens de frottement situés sur une rondelle de guidage, ces moyens de frottement ayant au moins une rondelle élastique de compression axiale destinée à solliciter une rondelle de frottement, cette rondelle élastique comprenant une partie d'appui axial mobile 15 et une partie d'appui axial fixe, la partie d'appui axial mobile se déplaçant axialement entre la rondelle de guidage et la rondelle de frottement, la partie d'appui axial fixe étant posée sur la périphérie de la rondelle de guidage , caractérisé en ce que la rondelle de frottement présente une structure d'appui et de logement de la partie d'appui axial mobile de la rondelle élastique, cette structure étant apte à limiter le déplacement axial de cette partie. 20 Pour assurer sa fonction d'appui et de logement, la rondelle de frottement présente une partie annulaire ayant, selon une section en coupe axiale, des éléments en forme générale de T comprenant : des butées destinées à être en contact avec la rondelle de guidage et correspondant à la branche verticale du T, et une partie inférieure de la branche horizontale du T destinée à être en appui contre la partie d'appui axial mobile de la 25 rondelle élastique. Les butées en contact avec la rondelle de guidage et correspondant à la branche verticale du T ont une hauteur axiale plus grande que l'épaisseur de la partie d'appui axial mobile de la rondelle élastique. Dans un premier mode de réalisation, la rondelle élastique comporte, comme partie 30 d'appui axial fixe, une partie annulaire, et comme partie d'appui axial mobile, des pattes radiales orientées et s'étendant vers le centre de la rondelle de guidage, les extrémités des pattes radiales de la rondelle élastique s'appuyant sur la partie inférieure de la branche horizontale en T, les butées se logeant dans les espaces situés entre les extrémités des pattes radiales. Dans un second mode de réalisation, la rondelle élastique comporte, comme partie d'appui axial fixe, des pattes radiales qui s'étendent vers la périphérie de la rondelle de guidage, et comme partie d'appui axial mobile, une partie annulaire et des languettes centrales situées à proximité du centre de la rondelle de guidage, cette partie annulaire s'appuyant partiellement sur la partie inférieure de la branche horizontale en T de la rondelle de frottement, les languettes centrales étant logées entre les pattes axiales de la rondelle de frottement. io Avantageusement, les butées et les pattes axiales de la rondelle de frottement solidarisent celle-ci avec la rondelle élastique. Dans une première variante des deux modes de réalisation, la rondelle élastique comporte un talon qui surélève la rondelle à proximité du centre de la rondelle de guidage. En effet, l'épaisseur de la rondelle élastique est augmentée à proximité du centre de la 15 rondelle de guidage. Dans une deuxième variante, l'extrémité de la rondelle élastique est incurvée à proximité de la rondelle de frottement. Enfin, dans une troisième variante, la rondelle de guidage comporte un bossage qui surélève la rondelle élastique à proximité du centre de la rondelle de guidage. 20 La présente invention est maintenant décrite à l'aide d'exemples uniquement illustratifs, et nullement limitatifs de la portée de la présente invention, et à partir des dessins suivants dans lesquels : - la figure 1 représente une vue de dessus légèrement en perspective d'un côté d'un dispositif de friction d'un embrayage à friction ; 25 - la figure 2 représente une vue de dessus, éclatée, en perspective, d'une rondelle de guidage 5, selon un premier mode de réalisation de l'invention ; - la figure 3 représente la rondelle de frottement à pattes axiales ; - la figure 4 représente la rondelle de frottement à pattes axiales de la figure 3, sur laquelle est disposée la rondelle élastique ; 30 - les figures 5 et 6 représentent en perspective et en coupe en plan axial la rondelle élastique située entre la rondelle de frottement et la rondelle de guidage; - la figure 7 représente une vue de dessous, en perspective éclatée, d'une rondelle de guidage, selon un deuxième mode de réalisation de l'invention; - la figure 8 représente en vue de dessous de la rondelle élastique sur laquelle est superposée la rondelle de frottement; - la figure 9 représente une vue en coupe, suivant l'axe O-X de la figure 8, de la rondelle élastique située entre la rondelle de guidage et la rondelle de frottement ; - la figure 10 représente en coupe, suivant l'axe O-Y de la figure 8, de la rondelle élastique située entre la rondelle de guidage et la rondelle de frottement ; et - les figures 11 et 12 représentent, en coupe axiale, des variantes du premier et du deuxième mode de réalisation selon l'invention. Le terme axial est utilisé pour qualifier toute dimension géométrique dont la direction io est située selon un axe perpendiculaire au plan de la rondelle de guidage, cet axe correspondant à l'axe de rotation de la rondelle de guidage, et le terme radial pour qualifier toute dimension géométrique située dans le plan de la rondelle de guidage, selon le rayon de celle-ci. La figure 1 représente une vue de dessus légèrement en perspective d'un côté (ou 15 piste de frottement) d'un dispositif de friction 1 d'un embrayage à friction 2. Elle montre la superposition de deux garnitures 3 et 4 que supporte le disque de friction non représenté, ainsi que celle de deux rondelles de guidages 5 et 6. Sur la rondelle de guidage 5, des organes élastiques 7 (ou ressorts) sont logés dans des évidements 8, et six pattes axiales 9 d'une rondelle de frottement 11, non représentée, 20 font saillie. Dans toute la description qui suit, on considère que le dispositif à friction de l'embrayage 2 utilisé est celui de la figure 1, et on s'intéressera désormais à la rondelle de guidage 5. La figure 2 représente une vue de dessus, éclatée, en perspective, de la rondelle de 25 guidage 5, selon un premier mode de réalisation de l'invention. Une rondelle élastique 10 est située entre la rondelle de guidage 5 et une rondelle de frottement 11, ces trois rondelles étant sensiblement coaxiales. Sur la figure 2, la rondelle élastique 10 comporte : une partie annulaire 12 située à la périphérie 13 de la rondelle de guidage 5, et des pattes radiales 14 orientées vers le 30 centre 15 de la rondelle de guidage 5 et dont les extrémités non visibles finissent à proximité du centre 15. Ces extrémités des pattes radiales 14 sont en contact avec une partie inférieure 21 la partie annulaire 16 de la rondelle de frottement 11. La rondelle élastique 10 est destinée à solliciter une rondelle de frottement 11 en compression axiale. Pour ce faire, sur cette figure 2 et sur toutes les figures suivantes, elle présente une partie d'appui axial mobile et une partie d'appui axial fixe, la partie d'appui axial mobile se déplaçant axialement entre la rondelle de guidage 5 et la rondelle de frottement 11, la partie d'appui axial fixe étant posée en appui sur la périphérie 13 de la rondelle de guidage 5. Sur la figure 2, comme une rondelle élastique 10 comporte comme partie d'appui axial fixe une partie annulaire 12, et comme partie d'appui axial mobile des pattes radiales io 14, il s'agit du premier mode de réalisation de l'invention. La figure 3 représente la rondelle de frottement 11 à pattes axiales 9 munie de butées 17. Ces butées 17 sont réparties sur la partie annulaire 12 de la rondelle de frottement 11, à intervalles réguliers, et sont en saillie du même côté que les pattes axiales 9. 15 Par exemple, sur la figure 3, il est prévu six pattes axiales 9 et douze butées 17. La figure 4 représente la rondelle de frottement 11 de la figure 3, sur laquelle est disposée la rondelle élastique 10 du premier mode de réalisation de l'invention. Les pattes radiales 14 sont réparties et séparées l'une de la suivante par des espaces 18. 20 Les extrémités 23 des pattes radiales 14, par leur épaisseur 19 et les espaces 18, se logent entre les pattes axiales 9 et les butées 17 de la rondelle de frottement 11, ce qui est représenté plus en détail sur la figure 5 et sur la figure 6. En effet, les figures 5 et 6 illustrent, selon des vues détaillées et légèrement en perspective, l'appui entre la rondelle élastique 10 et la rondelle de frottement 11. 25 La rondelle de frottement 11 présente une structure d'appui et de logement de la partie d'appui axial mobile de la rondelle élastique 10, qui permet de limiter le déplacement axial de cette partie d'appui axial mobile de la rondelle élastique 10 correspondant dans ce premier mode de réalisation aux pattes radiales 14. La rondelle de frottement 11 présente une partie annulaire 16 ayant, selon une 30 section en coupe axiale, un élément 20 en forme de T comprenant : la butée 17 destinée à être en appui contre la rondelle de guidage 5 et correspondant à la branche verticale du T, et une partie inférieure 21 de la branche horizontale du T destinée à être en appui avec la partie d'appui axial mobile de la rondelle élastique 10, en l'occurrence ici les pattes radiales 14. La butée 17 de cet élément 20 en forme de T forme une entretoise ; cet élément 20 permet de maintenir une distance constante entre la rondelle de frottement 11 et la rondelle de guidage 5. La branche verticale du T correspondant aux butées 17 vient en appui, sur sa partie inférieure 22, avec la rondelle de guidage 5, tandis que la branche horizontale du T vient en appui, sur sa partie inférieure 21, contre l'extrémité 23 de la patte radiale 14 de la rondelle élastique 10. io Cette structure d'appui repose sur l'adéquation entre la forme en T, selon une coupe axiale, de la rondelle de frottement 11, et la forme d'une partie d'appui axial mobile de la rondelle élastique 10, c'est-à-dire celle des espaces 18 entre les pattes radiales 14. La rondelle élastique 10 se trouve en appui sur la rondelle de frottement 11, par sa partie d'appui axial mobile ou l'extrémité 23 de ses pattes radiales 14, et sur la rondelle de 15 guidage 5, par sa partie d'appui axial fixe ou sa partie annulaire 12. A l'endroit de l'appui entre la rondelle de guidage 5 et la branche verticale du T de la rondelle de frottement 11, la rondelle élastique 10 présente un angle par rapport au plan de la rondelle de guidage 5 et au plan de la rondelle de frottement 11. C'est pourquoi la rondelle élastique 10 n'est pas complètement aplanie contre la 20 surface de la rondelle de guidage 5, le système d'appui et de logement de l'invention limitant ainsi la déformation axiale de la rondelle élastique 10, ce qui permet de limiter l'usure de cette dernière. Le système d'appui et de logement de l'invention est également qualifié de système anti- mise à plat de la rondelle élastique 10 contre la rondelle de guidage 5. 25 Autrement dit, ce système permet un débattement axial limité de la rondelle élastique 10 entre la rondelle de guidage 5 et la rondelle de frottement 11. La partie d'appui axial mobile de la rondelle élastique 10 est logée dans l'évidement que constitue la forme en T de la rondelle de frottement 11 posée sur la rondelle de guidage 5. 30 Ceci est rendu possible par les butées 17 en contact avec la rondelle de guidage 5 et correspondant à la branche verticale du T, ces butées 17 ayant une hauteur axiale 24 plus grande que l'épaisseur 19 de l'extrémité 23 des pattes radiales 14 qui constituent la partie d'appui axial mobile de la rondelle élastique 10, comme montré sur la figure 5. Par ailleurs, la rondelle de frottement 11 est entraînée en rotation par la rondelle de guidage 5, étant solidaire par ces pattes axiales 9 à cette dernière de la rondelle de guidage 5. La partie d'appui axial fixe de la rondelle élastique 10 étant posée sur la périphérie 13 de la rondelle de guidage 5, la rondelle élastique 10 est également entraînée en rotation par la rondelle de guidage 5. Les butées 17 et les pattes axiales 9 peuvent aussi constituer, comme l'illustrent les figures 5 et 6, des moyens pour solidariser la rondelle élastique 10 et la rondelle de frottement 11. io La figure 7 représente une vue de dessous, en perspective éclatée, d'une rondelle de guidage 5, selon un deuxième mode de réalisation de l'invention. A la différence du premier mode de réalisation, ce deuxième mode de réalisation de l'invention présente une rondelle élastique 10 qui comporte comme partie d'appui axial fixe des pattes radiales 28, ces pattes radiales étant orientées et s'étendant vers la périphérie 15 13 de la rondelle de guidage 5, et comme partie d'appui axial mobile une partie annulaire 29 et des languettes centrales 25. Les languettes centrales 25 sont logées entre les pattes axiales 9 de la rondelle de frottement 11. La rondelle de frottement 11 présente toujours la même structure en forme de T qui 20 sert d'appui et de logement du premier mode de réalisation de la partie d'appui axial mobile de la rondelle élastique 10, qui permet de limiter son déplacement entre la rondelle de guidage 5 et la rondelle de frottement 11. L'appui est réalisé par la partie inférieure 21 de la rondelle de frottement 11, et le logement par les pattes axiales 9 dans lesquelles sont logées les languettes centrales 25. 25 Les figures 8, 9 et 10 illustrent, selon d'autres vues, ce deuxième mode de réalisation. La figure 8 représente, en vue de dessous, la superposition de la rondelle de frottement sur la rondelle élastique. On y distingue les languettes centrales 25 logées entre les pattes axiales 9. La 30 partie supérieure du corps annulaire 16 de la rondelle de frottement 11 n'étant pas visible, car se trouvant, sur cette vue, en appui sur et derrière le corps annulaire 29 de la rondelle élastique 10. La figure 9 représente une vue en coupe, suivant l'axe radial O-X, de la rondelle élastique 10 située entre la rondelle de guidage 5 et la rondelle de frottement 11. Elle montre le logement des languettes centrales 25 entre les pattes axiales 9, et une partie supérieure 26 du corps annulaire 29 de la rondelle élastique 10 venir en appui contre la partie inférieure 21 de la rondelle de frottement 11. La figure 10 représente une vue en coupe dans un plan axial, suivant l'axe radial O-Y, de la rondelle élastique 10 située entre la rondelle de guidage 5 et la rondelle de frottement 11. Elle montre la partie supérieure 26 de son corps annulaire 29 venir en appui contre io la partie inférieure 21 de la rondelle de frottement 11. La rondelle élastique 10 présente une extrémité incurvée 27 en contact avec la rondelle de guidage 5. Ainsi, à l'endroit de l'appui de la branche verticale du T de la rondelle de frottement 11 sur la rondelle de guidage 5, la rondelle élastique 10 s'appuie partiellement sur la partie 15 inférieure 21 de la branche horizontale en T de la rondelle de frottement 11, par sa partie d'appui axial mobile, en l'occurrence la partie supérieure 26 de son corps annulaire 29 et les languettes centrales 25, et sur la rondelle de guidage 5, par sa forme incurvée 27 et par sa partie d'appui axial fixe, en l'occurrence l'extrémité de ses pattes radiales 28, comme illustré sur les figures 9 et 10. 20 La rondelle élastique 10 n'est également pas complètement aplanie contre la surface de la rondelle de guidage 5 dans ce deuxième mode de réalisation, ce qui permet de qualifier le système d'appui et de logement de système `anti-mise à plat' de la rondelle élastique 10 contre la rondelle de guidage 5. Autrement dit, ce système permet aussi un débattement axial limité de la rondelle 25 élastique 10 par rapport à la rondelle de guidage 5 (ou à la rondelle de frottement 11). Les languettes centrales 25 viennent se loger dans les évidements entre les pattes axiales 9, ayant la fonction des extrémités 23 des pattes radiales 14 du premier mode de réalisation, et la partie supérieure du corps annulaire vient en appui sur la partie inférieure 21. 30 Ceci est rendu possible par la hauteur axiale 24 des butées 17, en contact avec la rondelle de guidage 5, et correspondant à la branche verticale du T, cette dimension étant plus grande que l'épaisseur 19 de la partie d'appui axial mobile de la rondelle élastique 10 correspondant ici à son corps annulaire 29 et aux languettes centrales 25, comme montré sur les figures 7, 8, 9 et 10. Les languettes centrales 25, comme les pattes radiales 14 dans le premier mode de réalisation, permettant également de solidariser la rondelle élastique 10 avec la rondelle de frottement 11. Les languettes centrales 25 peuvent éventuellement présenter un angle avec le corps annulaire 29 de la rondelle élastique 10, ce qui améliore le système anti-mise à plat de la rondelle élastique 10 et solidarise la rondelle élastique 10 à la rondelle de guidage 5, comme illustré figure 8. io Les figures 11 et 12 illustrent des variantes du premier et du deuxième mode de réalisation selon l'invention. Ces variantes ont pour principe de renforcer l'anti-mise à plat de la rondelle élastique 10 entre la rondelle de guidage 5 et la rondelle de frottement 11. Sur la figure 11, la rondelle élastique 10 comporte un talon 30 qui surélève la 15 rondelle à proximité du centre 15 de la rondelle de guidage 5, c'est-à-dire que l'épaisseur de la rondelle élastique 10 est augmentée à proximité du centre 15 de la rondelle de guidage 5. Sur la figure 12, la rondelle de guidage 5 comporte un bossage 31 qui surélève la rondelle élastique 10 à proximité du centre 15 de la rondelle de guidage 5. 20 Ces modes de réalisation donnés à titre illustratif ne limitent pas la portée des revendications. 25 REVENDICATIONS 1. Embrayage à friction, destiné à un véhicule automobile, du type comprenant un dispositif de friction (1) avec : des moyens d'amortissement munis d'organes élastiques et de moyens de frottement situés sur une rondelle de guidage (5), ces moyens de frottement ayant au moins une rondelle élastique (10) de compression axiale destinée à solliciter une rondelle de frottement (11), cette rondelle élastique (10) comprenant une partie d'appui axial mobile et une partie d'appui axial fixe, la partie d'appui axial mobile se déplaçant io axialement entre la rondelle de guidage (5) et la rondelle de frottement (11), la partie d'appui axial fixe étant posée sur la périphérie (13) de la rondelle de guidage (5), caractérisé en ce que la rondelle de frottement (11) présente une structure d'appui et de logement de la partie d'appui axial mobile de la rondelle élastique (10), cette structure étant apte à limiter le déplacement axial de cette partie. 15 2. Embrayage à friction selon la revendication 1, caractérisé en ce que la rondelle de frottement (11) présente une partie annulaire (16) ayant, selon une section en coupe axiale des éléments (20) en forme générale de T comprenant : des butées (17) destinées à être en contact avec la rondelle de guidage (5) et correspondant à la branche verticale du T, et une partie inférieure (21) de la branche horizontale du T destinée à être en appui 20 contre la partie d'appui axial mobile de la rondelle élastique (10). 3. Embrayage à friction selon la revendication 2, caractérisé en ce que les butées (17) en contact avec la rondelle de guidage (5) et correspondant à la branche verticale du T ont une hauteur axiale (24) plus grande que l'épaisseur (19) de la partie d'appui axial mobile de la rondelle élastique (10). 25 4. Embrayage à friction selon les revendications 2, 3, caractérisé en ce que la rondelle élastique (10) comporte, comme partie d'appui axial fixe, une partie annulaire (12), et comme partie d'appui axial mobile, des pattes radiales (14) orientées et s'étendant vers le centre (15) de la rondelle de guidage (5), les extrémités des pattes radiales (14) de la rondelle élastique (10) s'appuyant sur la partie inférieure (21) de la branche horizontale en 30 T, les butées (17) se logeant dans les espaces (18) situés entre les extrémités des pattes radiales (14). 5. Embrayage à friction selon les revendications 2, 3, caractérisé en ce que rondelle élastique (10) comporte, comme partie d'appui axial fixe, des pattes radiales (28) quis'étendent vers la périphérie (13) de la rondelle de guidage (5), et comme partie d'appui axial mobile, une partie annulaire (29) et des languettes centrales (25) situées à proximité du centre (15) de la rondelle de guidage (5), cette partie annulaire (29) s'appuyant partiellement sur la partie inférieure (21) de la branche horizontale en T de la rondelle de frottement (11), les languettes centrales (25) étant logées entre les pattes axiales (9) de la rondelle de frottement (11). 6. Embrayage à friction selon les revendications 4, 5, caractérisé en ce que la structure de la rondelle élastique (10) comporte un talon (30) qui surélève la rondelle à proximité du centre (15) de la rondelle de guidage (5). io 7. Embrayage à friction selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'épaisseur (19) de la rondelle élastique (10) est augmentée à proximité du centre (15) de la rondelle de guidage (5). 8. Embrayage à friction selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'extrémité (27) de la rondelle élastique (10) est incurvée à proximité de la rondelle de frottement (11). 15 9. Embrayage à friction selon les revendications 4, 5, caractérisé en ce que la rondelle de guidage (5) comporte un bossage (31) qui surélève la rondelle élastique (10) à proximité du centre (15) de la rondelle de guidage (5). 10. Embrayage à friction selon les revendications 4, 5, caractérisé en ce que les butées (17) et les pattes axiales (9) de la rondelle de frottement (11) la solidarisent avec la 20 rondelle élastique (10). 25