Brevet FR2936851A1 — publié le 20100409

-1- La présente invention concerne un procédé de fabrication d'un support de garniture de friction, notamment pour un embrayage de véhicule automobile. Dans un véhicule automobile, un embrayage à friction a pour fonction de transmettre un couple entre un élément rotatif d'entrée ou organe menant et un élément rotatif de sortie ou organe mené, par pincement d'un disque de friction entre des plateaux de pression et de réaction liés en rotation avec l'élément d'entrée. En général, le disque de friction comprend un support de garniture de friction, de forme générale de révolution autour d'un axe, et un moyeu destiné à être couplé à l'élément rotatif de sortie, en pratique un arbre d'entrée de boîte de vitesses. Le serrage de la garniture de friction entre le plateau de pression et le plateau de réaction est commandé par le conducteur du véhicule au moyen d'une pédale de commande déplaçable entre une position de débrayage, dans laquelle la garniture de friction n'est pas serrée, et une position d'embrayage, dans laquelle la garniture de friction est serrée. On notera que des défauts d'alignement se créent parfois entre les éléments rotatifs d'entrée et de sortie, par exemple à cause de dispersions de cotes apparaissant lors de l'usinage ou de l'assemblage des éléments constituant l'embrayage. De tels défauts d'alignement sont à l'origine de bruits indésirables et d'usure prématurée de l'embrayage. Afin de remédier à cet inconvénient, on connaît déjà dans l'état de la technique, notamment d'après FR-A-2 808 850, un embrayage de véhicule automobile, dont le support de garniture est libre de basculer par rapport au moyeu. Ainsi, ce support de garniture est susceptible de se positionner de manière à compenser les défauts d'alignement entre les organes menant et mené. Un tel embrayage est habituellement dit à friction rotulante. 2936851 -2- Dans un tel embrayage, le support de garniture est porté par un voile de forme générale de révolution, entourant le moyeu, susceptible de basculer avec le support de garniture par rapport au moyeu. Afin de limiter le basculement du voile et du support de garniture, ce 5 support comporte une partie radialement interne comprenant une zone annulaire interne de forme générale tronconique, destinée à coopérer avec une partie en saillie du moyeu, de sorte que cette partie en saillie est pincée entre la zone annulaire tronconique et le voile. Ainsi, lorsque le voile et le support basculent par rapport au moyeu, la 10 zone annulaire tronconique prend appui sur la partie en saillie du moyeu, et génère un effort élastique de rappel du support vers une position de repos perpendiculaire à l'axe, destiné à résister à l'encontre du basculement. On notera que le support comporte également une partie radialement externe munie de pales périphériques délimitées par des première et seconde 15 faces de portée portant respectivement des première et seconde garnitures de friction. De préférence, les pales périphériques sont pliées axialement de façon que les première et seconde faces de portée sont décalées axialement, de manière à générer une souplesse axiale entre les première et seconde garnitures de friction. 20 Le décalage axial des première et seconde faces de portée, aussi appelé progressivité, permet un déplacement axial de faible amplitude des première et seconde garnitures l'une par rapport à l'autre lorsque le disque de friction est enserré entre les plateaux de pression et de réaction, afin d'optimiser un rattrapage de défauts d'alignement entre ces plateaux de pression et de 25 réaction. Un tel support de garniture est habituellement fabriqué à l'aide d'un procédé de fabrication comportant une étape de pliage de la zone annulaire interne de façon à lui donner sa forme tronconique, et une étape de cambrage du support, au cours de laquelle les pales périphériques sont pliées axialement. 30 Ces étapes de pliage et de cambrage sont habituellement réalisées simultanément à l'aide d'une presse de cambrage. Une telle presse de 2936851 -3- cambrage a une forme complexe permettant d'assurer à la fois le pliage de la zone annulaire interne et le pliage des pales périphériques. Afin d'augmenter la productivité, plusieurs ébauches de support sont empilées dans la presse de cambrage de façon à être pliées simultanément. 5 Toutefois, à cause de la forme tronconique de chaque zone annulaire intérieure, la presse de cambrage ne peut recevoir qu'un maximum de quatre supports empilés. En outre, il est difficile de réaliser un même pliage sur quatre zones annulaires empilées, si bien que les dimensions d'une zone annulaire tronconique peuvent varier d'un support à l'autre en fonction de leurs 10 emplacements dans la pile de quatre supports. Par ailleurs, le procédé comporte habituellement une étape de traitement thermique du support, généralement par trempe. En effet, il est avantageux d'augmenter la dureté des pales périphériques du support. Toutefois, la dureté de la zone annulaire tronconique ne doit pas être 15 trop élevée afin de ne pas augmenter ses risques de rupture. Le support doit donc être fabriqué en réalisant un compromis entre les duretés des pales périphériques et de la zone annulaire tronconique. L'invention a notamment pour but de remédier à ces inconvénients, en fournissant un procédé de fabrication d'un support de garniture de friction, dont 20 la mise en oeuvre est plus efficace et plus économique que dans l'état de la technique. A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de fabrication d'un support de garniture de friction, notamment pour un embrayage de véhicule automobile, du type comportant une partie radialement interne comprenant d'une zone 25 annulaire radialement interne pliée de façon à lui donner une forme générale tronconique, et une partie radialement externe destinée à porter la garniture de friction, caractérisé en ce qu'il comporte : - une étape de fabrication d'un élément de support radialement externe, comportant la partie externe, 30 - une étape de fabrication d'un élément de support radialement interne, distinct de l'élément externe de support, comportant la partie interne, et 2936851 -4- - une étape d'assemblage des éléments interne et externe de support. Grâce à l'invention, le support comporte deux éléments interne et externe distincts. Ainsi, l'étape de pliage de la zone annulaire tronconique peut être réalisée séparément d'une étape de cambrage de pales périphériques. 5 L'étape de pliage n'impose donc plus de contrainte à l'étape de cambrage, et n'impose notamment plus une forme complexe à la presse de cambrage. En outre, le nombre d'éléments externes pouvant être cambrés simultanément n'est plus limité par le pliage des zones annulaires internes. 10 Ainsi, grâce à l'invention, la presse de cambrage peut recevoir jusqu'à huit supports empilés à la foi, de préférence six. L'invention permet donc d'augmenter la productivité de fabrication des supports, donc de diminuer le coût de revient de chaque support. On notera que, puisque le pliage de la zone annulaire en forme de cône 15 est réalisé séparément du cambrage de l'élément externe de support, ce pliage peut être facilement réalisé sur un seul élément interne de support à la fois. Ainsi, il est possible de s'assurer plus facilement que les dimensions de chaque zone annulaire conique sont identiques d'un élément interne de support à l'autre. 20 Par ailleurs, grâce à l'invention, il est possible de réaliser séparément des étapes de traitement thermique sur les éléments interne et externe. Ainsi, ces éléments peuvent disposer de propriétés, notamment de dureté, différentes, ce qui permet d'optimiser les fonctions de ces éléments interne et externe. Par exemple, seul l'élément externe de support peut être soumis à un 25 traitement thermique, afin d'augmenter sa dureté, en laissant les propriétés mécaniques de l'élément interne inchangées. Un procédé de fabrication selon l'invention peut en outre comporter l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes. - Le procédé comporte une étape d'élaboration d'une ébauche 30 annulaire de support en tôle, et une étape de séparation radiale de parties interne et externe de l'ébauche, de façon à former les éléments interne et externe de support, préalablement à leur 2936851 -5- assemblage. Grâce à cette étape de séparation radiale, les éléments interne et externe sont réalisés à partir d'une même tôle, ce qui permet de limiter les chutes. - L'étape de séparation radiale est réalisée par découpage de 5 l'ébauche le long d'une ligne formant en alternance des saillies et des enfoncements radiaux, tels que l'élément interne comporte des saillies radialement externe et des enfoncements radialement internes, et l'élément externe comporte des saillies radialement interne et des enfoncements radialement externe, l'assemblage des 10 éléments interne et externe étant réalisé en superposant les saillies externes de l'élément interne avec les saillies internes de l'élément externe, et en les solidarisant entre elles, par exemple à l'aide de rivets, de préférence à l'aide de rivets de fixation du support sur un voile de l'embrayage. Un tel découpage des éléments interne et 15 externe permet un chevauchement autorisant leur fixation l'un à l'autre, en limitant la quantité de matière du support. Ainsi, le poids d'un support selon l'invention est le même que le poids d'un support de l'état de la technique. - Lors de l'étape d'élaboration de l'ébauche de support, l'ébauche est 20 découpée de façon à comporter, dans sa partie externe, des ébauches de pales périphériques, destinées à porter les garnitures de frictions, le procédé comportant une étape de cambrage de l'élément externe de support, au cours de laquelle les pales périphériques sont pliées axialement. 25 - Le procédé comporte une étape de pliage de la zone annulaire radialement interne de façon à lui donner sa forme générale tronconique. - Le procédé comporte une étape de traitement thermique de l'élément externe de support, par exemple par trempe. 30 L'invention concerne également un support de garniture de friction, notamment pour un embrayage de véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comporte un élément de support radialement externe destinée à porter la 2936851 -6- garniture de friction, et un élément de support radialement interne, distinct de l'élément radialement externe, portant une zone annulaire interne de forme générale tronconique. De préférence, le support comporte l'une ou plusieurs des 5 caractéristiques suivantes : - L'élément interne a un contour radialement externe de forme complémentaire d'un contour radialement interne de l'élément externe. - Le support comporte des moyens de solidarisation des éléments 10 interne et externe de support, comprenant de préférence des rivets, par exemple des rivets de solidarisation du support avec un voile d'un embrayage de véhicule automobile.. 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 15 annexés dans lesquels : - la figure 1 est une demi-vue d'une section selon la ligne I-I de la figure 2 d'un dispositif de friction comportant un support de garniture de friction selon un exemple de mode de réalisation de l'invention ; - la figure 2 est une vue de face du support du dispositif de friction de 20 la figure 1 ; - la figure 3 est une vue de face d'un élément radialement externe du support de la figure 2 ; - la figure 4 est une vue de face d'un élément radialement interne du support de la figure 2 ; 25 - la figure 5 représente les étapes d'un procédé de fabrication selon l'invention. On a représenté sur les figures 1 à 4 un dispositif de friction 10 pour un embrayage, notamment de véhicule automobile. Le dispositif de friction 10 est destiné à transmettre un couple de rotation 30 d'un organe menant, tel qu'un vilebrequin d'un moteur du véhicule automobile, à un arbre mené, tel qu'un arbre d'entrée d'une boîte de vitesses. 2936851 -7- A cet effet, le dispositif de friction 10 est monté entre un élément rotatif d'entrée, tel qu'un disque de friction 12 susceptible d'être lié en rotation au vilebrequin, et un élément rotatif de sortie, tel qu'un moyeu cylindrique 14 susceptible d'être lié en rotation à l'arbre d'entrée de boîte de vitesses. On 5 notera que les éléments d'entrée 12 et de sortie 14 sont sensiblement coaxiaux. L'embrayage comporte au moins un mécanisme (non représenté) entraîné en rotation par l'organe menant, ce mécanisme étant fixé sur un volant d'inertie solidaire du vilebrequin. Le mécanisme comprend un couvercle, un diaphragme et un plateau de pression tous liés en rotation avec l'organe 10 menant. Afin de coupler les organes rotatifs menant et mené, le diaphragme enserre le disque de friction 12 entre le plateau de pression et un plateau de réaction solidaire en rotation du couvercle. Le disque de friction 12 comporte un voile 15, de forme générale de 15 révolution, entourant le moyeu 14, et lié en rotation avec ce moyeu 14 grâce à des moyens 13 de solidarisation en rotation. De préférence, les moyens de solidarisation 13 comportent une denture interne, ménagée sur un contour interne du voile 15, coopérant avec une denture externe complémentaire, ménagée sur un contour externe du moyeu 14. 20 Le voile 15 porte un support 16 de garnitures de friction de forme générale de révolution autour d'un axe X, s'étendant radialement entre un contour interne 161 et un contour externe 16E. Le support 16 est destiné à porter des première et seconde garnitures de friction 17 sensiblement annulaires et coaxiales. 25 Le support 16, représenté plus en détail sur les figures 3 à 5, comporte un élément de support radialement externe 18, destiné à porter les garnitures de friction 17, et un élément de support radialement interne 20, distinct de l'élément externe 18. L'élément externe 18, représenté sur la figure 3, a une forme générale 30 annulaire délimitée par des contours radialement interne 181 et externe 18E. 2936851 -8- Le contour interne 181 forme en alternance des saillies dites radialement internes 19A, s'étendant vers l'axe X, et des enfoncements dits radialement externe 19B, s'étendant en s'éloignant de l'axe X. Par ailleurs, le contour radialement externe 16E du support est constitué 5 par le contour externe 18E de l'élément externe 18. L'élément externe 18 comporte une partie centrale 21 prolongée radialement par des pales périphériques 22 classiques, destinées à porter les garnitures de friction 17. Les pales 22 sont pliées axialement de manière à générer une souplesse axiale entre les garnitures de friction. 10 La partie centrale 21 comporte des moyens 24 de fixation du support 16 sur le voile 15. Par exemple, les moyens de fixation comportent des orifices 24 de passages de rivets 25, par exemple huit orifices. De préférence, chaque saillie interne 19A est munie de l'un de ces orifices 24. L'élément interne 20, représenté sur la figure 4, a une forme générale 15 annulaire délimitée par des contours radialement interne 201 et externe 20E. De préférence, le contour externe 20E a une forme complémentaire du contour interne 181 de l'élément externe 18. Ainsi, le contour externe 20E forme en alternance des saillies dites radialement externes 26A, s'étendant en s'éloignant de l'axe X, et des enfoncements dits radialement internes 26B 20 s'étendant vers l'axe X. Par ailleurs, le contour radialement interne 161 du support est constitué par le contour radialement interne 201 de l'élément interne 20. L'élément interne 20 comporte une partie centrale 27 et une partie périphérique 28. 25 La partie centrale 27 de l'élément interne de support 20 comporte une zone annulaire interne 30 de forme générale tronconique. Cette zone annulaire interne 30 comporte des dents radiales 32 s'étendant vers l'axe X, repliées de façon à donner une forme générale tronconique à la zone annulaire interne 32. La zone annulaire tronconique 30 comporte une grande base 34, 30 destinée à s'appuyer contre le voile 15, et une petite base délimitée 36 par le contour radialement interne 161 du support 16, entourant le moyeu 14. 2936851 -9- Afin de limiter le basculement du voile 15 et du support 16 par rapport au moyeu 14, ce moyeu 14 est muni d'une partie en saillie 38 destinée à être pincée entre la zone annulaire tronconique 30 et le voile 15. A cet effet, la partie en saillie 38 comporte un épaulement 38A contre lequel le voile 15 est en 5 appui, et une rampe 38B complémentaire de la zone annulaire tronconique 30, contre laquelle cette zone annulaire tronconique 30 est en appui. On notera que la partie en saillie 38 pourrait comporter une seule saillie annulaire, ou plusieurs saillies 38, chacune munie d'un épaulement 38A et d'une rampe 38B, réparties circonférentiellement autour du moyeu 14. 10 Lorsque le voile 15 et le support 16 basculent par rapport au moyeu 14, la zone annulaire tronconique 30 prend appui sur la rampe 38B de façon à générer un effort élastique s'opposant au basculement. La position du voile 15 et du support 16 peut donc s'adapter aux défauts d'alignement entre les éléments constituant l'embrayage, notamment entre les organes menant et 15 mené. La partie périphérique 28 de l'élément interne 20 comporte également des moyens de fixation du support 16 sur le voile 15, comportant des orifices 40 de passages de rivets, par exemple huit orifices, ménagés dans la partie périphérique 28. 20 De préférence, chaque saillie externe 26A est munie de l'un de ces orifices 40. On notera que les orifices 24, 40 des éléments de support externe 18 et interne 20 sont disposés à une même distance radiale de l'axe X du support, de sorte que, en superposant les saillies externes 26A de l'élément interne 20 avec 25 les saillies internes 19A de l'élément externe 18, les orifices 24, 40 sont alignés pour permettre le passage de chaque rivet 25 à travers de deux orifices 24, 40. Ainsi, les éléments externe 18 et interne 20 de support sont solidarisés entre eux à l'aide des rivets 25, comme cela est représenté sur la figure 2. Le support 16 est fabriqué à l'aide d'un procédé de fabrication dont les 30 étapes sont représentées sur la figure 5. Le procédé de fabrication comporte une première étape 100 d'élaboration d'une ébauche annulaire de support en tôle. Cette étape 100 est 2936851 -10- réalisée de manière classique par retrait de matière, afin de définir la forme générale du support 16. L'ébauche de support élaborée comporte des ébauches des pales périphériques 22 et des dents radiales 32 de la zone annulaire interne. 5 Les orifices 24, 40 sont également ménagés dans l'ébauche de support au cours de cette étape, en les répartissant circonférentiellement à une même distance radiale de l'axe X. Le procédé comporte ensuite une étape 110 de séparation radiale de parties interne et externe de l'ébauche de façon à former les éléments interne 10 20 et externe 18. Cette étape de séparation radiale est donc une étape de fabrication des éléments de support interne 20 et externe 18. La séparation radiale est réalisée par découpage de l'ébauche le long d'une ligne formant en alternance les saillies et enfoncements radiaux des éléments interne 20 et externe 18. 15 Le découpage est de préférence réalisé de façon qu'un orifice 24 sur deux de l'ébauche appartienne à l'élément externe de support 18, et qu'un autre orifice 40 sur deux de l'ébauche appartienne à l'élément interne de support 20. On notera que, du fait de cette étape de séparation radiale 110, le 20 contour radialement externe 20E de l'élément interne 20 a une forme complémentaire du contour radialement interne 181 de l'élément externe 18. Le procédé comporte ensuite une étape 120 de pliage de la zone annulaire interne 30, de façon à lui donner une forme générale tronconique. De préférence, cette étape 120 de pliage est réalisée par emboutissage de la zone 25 annulaire interne 30. L'élément externe de support 18 est ensuite soumis à un traitement thermique au cours d'une étape 130 de traitement thermique. Cet élément externe 18 de support est par exemple soumis à une trempe classique, c'est à dire un chauffage suivi d'un refroidissement dans un fluide. 30 L'élément externe 18 de support peut également être soumis à un traitement par revenu classique, c'est-à-dire que cet élément externe 18 est chauffé puis refroidit à nouveau. 2936851 -11- Avantageusement, l'élément interne 20 est également soumis à un traitement thermique, qui, de préférence, est différent de celui auquel est soumis l'élément externe. En effet, l'invention permet d'obtenir des propriétés mécaniques, 5 notamment des duretés, différentes pour les éléments interne 20 et externe 18. Ces propriétés mécaniques dépendent des fonctions respectives de chaque élément 18, 20, c'est-à-dire la fonction de support des garnitures de friction pour l'élément externe de support 18, et la fonction de limitation de basculement pour l'élément interne de support 20. 10 Le procédé comporte également une étape 140 de mise en forme de l'élément externe de support 18. Par exemple, l'élément externe de support 18 est soumis à une étape de planage pour l'aplanissement de sa partie centrale 21, et à une étape de cambrage pour le pliage axial des pales périphériques 22. L'étape de cambrage est par exemple réalisée à l'aide d'une presse de 15 cambrage, dans laquelle sont pressés jusqu'à huit éléments externes de support 18 à la fois. Le procédé de fabrication comporte enfin une étape 150 d'assemblage de l'élément interne 20 avec l'élément externe 18. L'assemblage des éléments interne 20 et externe 18 est réalisé en 20 superposant les saillies externes 26A de l'élément interne 20 avec les saillies internes 19A de l'élément externe 18. Ces saillies 26A, 19A sont solidarisées entre elles, de préférence par rivetage, par exemple à l'aide de rivets 25 de solidarisation du support 16 avec le voile 15 de l'embrayage. 25 On notera que l'invention a également pour avantage d'optimiser la flexibilité du support 18, sans modifier son encombrement axial par rapport à celui d'un support de l'état de la technique. En effet, comme cela est représenté sur la figure 2, le diamètre de l'élément interne 20 est inférieur au diamètre du voile 15. Ainsi, puisque le support 18 est fixé contre l'élément interne 20, ce 30 support 18 comprend une surface libre plus étendue que s'il était fixé contre le voile 15, ce qui augmente sa flexibilité et favorise donc la compensation des défauts d'alignement. 2936851 -12- On notera que l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation précédemment décrit et pourrait comporter des variantes sans sortir de la portée des revendications. REVENDICATIONS1. Procédé de fabrication d'un support (16) de garniture de friction, notamment pour un embrayage de véhicule automobile, du type comportant une partie radialement interne comprenant d'une zone annulaire radialement interne (30) pliée de façon à lui donner une forme générale tronconique, et une partie radialement externe destinée à porter la garniture de friction, caractérisé en ce qu'il comporte : - une étape de fabrication d'un élément de support radialement externe (18), comportant la partie externe, - une étape de fabrication d'un élément de support radialement interne (20), distinct de l'élément externe de support, comportant la partie interne, et - une étape (150) d'assemblage des éléments interne (20) et externe (18) de support. 2. Procédé de fabrication selon la revendication 1, comportant : - une étape (100) d'élaboration d'une ébauche annulaire de support en tôle, - une étape (110) de séparation radiale de parties interne et externe de l'ébauche, de façon à former les éléments interne (20) et externe (18) de support, préalablement à leur assemblage. 3. Procédé de fabrication selon la revendication 2, dans lequel l'étape (110) de séparation radiale est réalisée par découpage de l'ébauche le long d'une ligne formant en alternance des saillies et des enfoncements radiaux, tels que : - l'élément interne (20) comporte des saillies radialement externe (26A) et des enfoncements radialement internes (26B), et - l'élément externe (18) comporte des saillies radialement interne (19A) et des enfoncements radialement externe (19B), l'assemblage (150) des éléments interne (20) et externe (18) étant réalisé en superposant les saillies externes (26A) de l'élément interne (20) avec les saillies internes (19A) de l'élément externe (18), et en les solidarisant entre 2936851 -14- elles, par exemple à l'aide de rivets (25), de préférence à l'aide de rivets (25) de fixation du support (16) sur un voile (15) de l'embrayage. 4. Procédé de fabrication selon la revendication 2 ou 3, dans lequel, lors de l'étape (100) d'élaboration de l'ébauche de support, l'ébauche est découpée 5 de façon à comporter, dans sa partie externe, des ébauches de pales périphériques (22), destinées à porter les garnitures de frictions, le procédé comportant une étape (140) de mise en forme de l'élément externe 18 de support, au cours de laquelle les pales périphériques 22 sont pliées axialement. 5. Procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications 2 à 10 4, comportant une étape (120) de pliage de la zone annulaire radialement interne (30) de façon à lui donner sa forme générale tronconique. 6. Procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant une étape (130) de traitement thermique de l'élément externe (18) de support, par exemple par trempe. 15 7. Procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte une étape de traitement thermique de l'élément interne (20) de support. 8. Procédé de fabrication selon les revendication 6 et 7, caractérisé en ce que le traitement thermique de l'élément externe (18) et différent de celui de 20 l'élément interne (20). 9. Support (16) de garniture de friction, notamment pour un embrayage de véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comporte un élément de support radialement externe (18) destinée à porter la garniture de friction, et un élément de support radialement interne (20), distinct de l'élément radialement externe 25 (18), portant une zone annulaire interne (30) de forme générale tronconique. 10. Support de garniture de friction selon la revendication 7, dans lequel, les éléments interne (20) et externe (18) ayant des formes générales annulaires délimitées par des contours radialement interne et externe, le contour radialement externe (20E) de l'élément interne (20) ayant une forme 30 complémentaire du contour radialement interne (181) de l'élément externe (18).