Brevet FR2927966A1 — publié le 20090828

La présente invention concerne une garniture de friction, en particulier pour un embrayage à friction avec un corps de friction annulaire appliqué sur une pièce de support et composé au moins d'un matériau fibreux, d'un liant et de charges avec une surface de friction détournée de la pièce de support. De telles garnitures de friction sont utilisées en particulier pour des disques d'embrayage des embrayages à friction sur des véhicules automobiles, dans lesquelles, entre des surfaces de friction métalliques de l'embrayage à friction et les garnitures de friction un entraînement par friction est généré qui peut être à adhérence ou à glissement, selon le mode de fonctionnement de l'embrayage à friction, et transmet un moment correspondant d'une unité d'entraînement à une sortie de couple. Le corps de friction peut être pressé dans la masse à partir de composants comme des fibres, des charges et une poudre contenant des résines, ou bien à partir d'un matériau extrudé imprégné de liant et composé de matériaux résistant à la friction, par exemple de fils qui sont posés dans la direction circonférentielle de façon ondulée sur plusieurs couches plates et compressés comme une ébauche dans un processus de pressage à chaud. Pour stabiliser le corps de friction, celui-ci est relié à une pièce de support, de préférence en tôle, par exemple collé, ou pressé avec le corps de friction déjà au cours du processus de pressage. Sous les effets de la chaleur, des avantages de la garniture de friction peuvent apparaître, en particulier lorsque les différences des coef- ficients thermiques du matériau de support et du corps de friction sont grandes. De plus, en cas d'éclatement de la garniture de friction, en particulier lorsque les garnitures de friction sont utilisées dans des embrayages doubles pour boîtes de vitesses à double embrayage, de grands fragments du corps de friction qui se détachent de la pièce de support peuvent entraîner des blocages des deux embrayages à friction de l'embrayage double de sorte que la boîte de vitesses à double embrayage risque de s'enclencher. Il se pose donc l'objet de proposer une garniture de friction qui soit moins sensible à la déformation. Un autre aspect de l'objet est la prévention contre un calage de la garniture de friction dans un embrayage à friction en cas d'un éclatement. L'objet est atteint par une garniture de friction, en particulier pour un embrayage à friction avec un corps de friction annulaire appliqué sur une pièce de support et composé au moins d'un matériau fibreux, d'un liant et de charges, avec une surface de friction détournée de la pièce de support, dans lequel le corps de friction présente au moins une entaille réalisée entre la surface de friction et la pièce de support. Ici, on comprend par entaille un sec- tionnement du corps de friction entier jusqu'à la pièce de support ou une entaille partant de la surface de friction en réservant une faible épaisseur de paroi, par exemple de 10 à 20 % de l'épaisseur de paroi totale du corps de friction. De façon avantageuse, l'entaille est alors décou- 3 pée plus profondément dans le corps de friction que des rainures de garniture de friction connues, conçues pour être substantiellement plus larges, qui présentent en règle générale une profondeur jusqu'à la limite d'usure d'une garniture de friction. Le corps de friction peut être réalisé à partir d'un matériau fibreux enroulé, imprégné d'un liant et pressé à chaud pour former un corps de friction, donc comme un corps de friction enroulé. Dans ce cas, celui-ci est de façon avantageuse traité avec un liant en phase liquide. Le matériau extrudé, optimisé pour le coefficient de friction et l'usure, est amené à un rapport constant entre le liant et le matériau extrudé, et séché. Le matériau extrudé peut être formé par exemple à partir de fibres d'aramide, de fils de verranne, de fibres de viscose et de fibres PAN, ainsi qu'à partir de fil de laiton ou par exemple de filaments de verre et de fils métalliques. En tant que phase liquide du liant, des dispersions par exemple de composants polymères, de charges et similaires dans des solvants se sont avérées avantageuses. Les compo- sants polymères qui subissent dans le procédé de pressage à chaud une réticulation ou polymérisation supplémentaire, par exemple par des réactions de condensation, d'addition ou de substitution, peuvent être composés de composants thermo- durcissables, comme par exemple une résine phénolique ou une résine de mélamine, ainsi que de composants élastomères, comme par exemple du caoutchouc SBR ou NBR. Les charges correspondent par exemple au sulfate de baryum, au kaolin ou à la suie. En tant que solvant, on utilise habituellement de l'eau. Le matériau extrudé séché est ensuite enroulé en ébauche et pressé au cours d'un processus de pressage à chaud de façon avantageuse déjà en intégrant la pièce de support qui est alors reliée au corps de friction sans étape supplémentaire. Pour les pièces de support, des matières plastiques stables, par exemple renforcées, et en particulier des pièces de tôle, par exemple en aluminium ou en acier, conviennent. Avant le pressage avec l'ébauche, les pièces de support sont de façon avantageuse préparées à la combinaison avec celle-ci, en étant par exemple dégraissées et/ou grattées. En variante ou en plus, pour la combinaison avec le liant, la surface peut être activée par des réactions de polymérisation, par exemple polarisée ou traitée à l'acide. La pièce de support peut être estampée dans la tôle et présenter par exemple radialement à l'intérieur de la circonférence intérieure de la pièce de friction annulaire des pattes avec des ouvertures pour la réception sur des parties de bride du disque d'embrayage. Il est possible par exemple de regrouper deux garnitures de friction au niveau des pièces de support en intercalant des segments de ressort de garniture et de les riveter avec une partie de bride d'un disque d'embrayage. Pour la fixation axiale et le verrouillage en rotation, il est possible après le processus de pressage à chaud de pratiquer des ouvertures dans les garnitures de friction à travers lesquelles les deux garnitures de friction opposées sont rivetées avec les segments de ressort de garniture. On comprendra que l'ébauche peut également être pressée sans la pièce de support et fixée à la pièce de support après le pressage, par exemple au moyen d'un collage sur la pièce de support. Après le pressage du corps de friction, et le 5 cas échéant après la combinaison du corps de friction avec la pièce de support, on pratique au moins une entaille dans le corps de friction. Une meule tronçonneuse ou un dispositif à laser peut servir à cet effet en étant adaptés au niveau de leur profondeur de pénétration à l'épaisseur du corps de friction de sorte que la pièce de support ne soit pas affectée. Il s'est avéré particulièrement avantageux que la découpe du corps de friction s'effectue pratiquement de façon perpendiculaire à la surface de friction. Dans des modes de réalisation exemplaires particuliers, une ou plusieurs entailles peuvent être pratiquées sous un autre angle, par exemple si une couche de séparation ainsi créée doit recou- vrir l'autre et éventuellement ainsi la soutenir. Plusieurs entailles disposées en parallèle les unes aux autres se sont avérées particulièrement avantageuses, ces entailles pouvant de plus être réalisées comme des premières entailles parallèles entre elles avec des deuxièmes entailles supplémentaires, parallèles entre elles, sous un angle prédéfini, de sorte que le corps de friction peut être séparé au moyen des entailles en segments rectangulaires, carrés, en forme de losange, en forme de trapèze, triangulaires et d'autres segments polygonaux. Une telle séparation du corps de friction offre l'avantage qu'en cas d'éclatement de la garniture de friction, il se produit une dispersion de la garni- 6 ture de friction en un grand nombre de petits morceaux individuels qui ne représentent pas un danger sérieux pour un blocage de l'embrayage à friction, ni pour un embrayage à friction voisin dans un embrayage double, de sorte que le risque d'un enclenchement des deux embrayages à friction peut être réduit considérablement, en particulier en relation avec une boîte de vitesses à double embrayage placée en aval dans laquelle en cas d'enclenchement des deux embrayages à friction, un enclenchement de la boîte de vitesses est possible dans les chaînes de propulsion partielles placées en aval des embrayages à friction. Dans ce cas, la distance et l'angle qu,e forment les entailles individuelles entre elles dépendent des exigences pour la taille des morceaux dispersés ainsi que des efforts associés et de la stabilité restante du corps de friction. Par exemple, les multitudes d'entailles disposées en parallèle entre elles et décrivant un angle entre elles peuvent former un angle entre 45° et 135°, de préférence de 90°. Dans certains cas, il est également possible par exemple de prévoir des entailles non linéaires, disposées radialement et dans la direction circonférentielle, pour la fabrication desquelles on peut prévoir des lasers et des douilles de séparation. L'espacement des entailles disposées par exemple en parallèle peut être de 5 mm et de 25 mm, de préférence entre .8 mm et 12 mm. Ainsi, par exemple un agencement de lignes de séparation disposées en parallèle entre elles avec des lignes de séparation espacées en parallèle et disposées de façon orthogonale à celles-ci s'est avéré particulièrement avantageux en formant un motif carré avec des carrés d'une longueur de bord entre 5 et 20 mm. Pour la stabilité restante de la garniture de friction, l'épaisseur des entailles, c'est-à-dire des lignes de joint pratiquées dans le corps de friction, est très importante. Ainsi par exemple, pour une faible épaisseur de ligne de joint, telle qu'elle est possible par exemple au moyen d'un traitement au laser, il est possible d'obte- nir un soutien des segments exposés par les entailles entre eux suite à une élasticité résiduelle restante du matériau de corps de friction. De façon avantageuse, une épaisseur des lignes de joint formées par les entailles est prévue pour être inférieure à 1 mm. Lorsque des procédés au laser sont utilisés pour la fabrication des entailles, une épaisseur de l'ordre de moins de 0,2 mm peut être obtenue. Pour une stabilisation supplémentaire du corps de friction, il est possible de ne pas réaliser les entailles jusqu'à la pièce de support. Une nervure restante entre la pièce de support et l'entaille peut représenter entre 10 et 20 % de l'épaisseur du corps de friction. De plus, l'épaisseur des lignes de joint peut être réalisée en fonction d'une différence des coefficients de dilatation thermique de la pièce de support et du corps de friction. Dans ce cas, une différence apparaissant entre les tempéra- tures maximale et minimale, auxquelles il faut s'attendre pendant l'utilisation de la garniture de friction dans un embrayage à friction, peut être estimée ou calculée dans une extension longitudinale de la pièce de support et du corps 8 de friction et compensée au moyen d'un nombre, d'une profondeur et d'une épaisseur adéquats des entailles à tel point que le matériau de garniture du corps de friction, qui se dilate sous l'effet de la chaleur plus fortement que la tôle de la pièce de support, se dilate de façon au moins similaire à mesure que la température augmente. Cela permet de compenser des déformations éventuelles de la garniture de friction. L'invention sera expliquée plus en détail à l'aide de la figure unique. Celle-ci montre une garniture de friction 1 annulaire dans une vue montrant la surface de friction 2 du corps de friction 3. La pièce de support 4 est disposée sur le côté du corps de friction 3, opposé à la surface de friction 2, et peut présenter dans d'autres modes de réalisation exemplaires des moyens de fixation faisant de préférence saillie radialement vers l'intérieur pour une fixation à un disque d'embrayage et/ou aux segments de ressort de garniture associés à celui-ci. Dans le mode de réalisation exemplaire montré, le corps de friction 3 présente plusieurs entailles 5 disposées en parallèle entre elles qui se coupent sous un angle de pratiquement 90° avec d'autres entailles 6 également disposées en parallèle. Dans des modes de réalisation exemplaires spécifiques, l'épaisseur d représentée peut être prévue à l'échelle. De épaisseurs inférieures, c'est-à-dire par exemple d REVENDICATIONS 1. Garniture de friction (1), en particulier pour un embrayage à friction avec un corps de friction (3) annulaire appliqué à une pièce de support (4) et composé au moins d'un matériau fibreux, d'un liant et de charges, avec une surface de friction (2) détournée de la pièce de support, caractérisée en ce que le corps de friction (3) présente au moins une entaille (5, 6) réalisée entre la surface de friction (2) et la pièce de support (4). 2. Garniture de friction (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce que le corps de friction (3) est réalisé à partir d'un matériau fibreux enroulé, imprégné d'un liant et pressé à chaud à partir d'une ébauche. 3. Garniture de friction (1) selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que la pièce de support (4) est formée en tôle. 4. Garniture de friction (1) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que ladite au moins une entaille (5, 6) est réalisée perpendiculairement à la surface de friction (2). 5. Garniture de friction (1) selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que plusieurs entailles (5 ; 6) sont réalisées en parallèle entre elles. 6. Garniture de friction (1) selon la revendication 5, caractérisée en ce qu'aux premières entailles (5) parallèles entre elles, des deuxièmes entailles (6) supplémentaires, paral-lèles entre elles, sont réalisées sous un angle prédéfini par rapport aux premières. 7. Garniture de friction (1) selon la revendication 6, caractérisée en ce que l'angle mesure 5 entre 45° et 135°, de préférence 90°. 8. Garniture de friction (1) selon l'une des revendications 5 à 7, caractérisée en ce que l'espacement des entailles (5 6) disposées en parallèle entre elles mesure entre 5 mm et 25 mm, 10 de préférence entre 8 mm et 12 mm. 9. Garniture de friction (1) selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que l'épaisseur (d) des lignes de joint formant les entailles (5, 6) est moins de 1 mm. 15 10. Garniture de friction (1) selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que ladite au moins une entaille (5, 6) est réalisée au niveau de son épaisseur (d) et/ou d'une profondeur de cette entaille en fonction d'une 20 différence des coefficients de dilatation thermique de la pièce de support (4) et du corps de friction (3). 11. Garniture de friction (1) selon la revendication 9 ou 10, caractérisée en ce que le 25 nombre et l'épaisseur (d) sont réalisés en fonction d'une différence des coefficients de dilatation thermique de la pièce de support (4) et du corps de. friction (3).