Brevet FR2985795A1 — publié le 20130719

Procédé de réalisation d'une garniture de friction d'embrayage La présente invention concerne un procédé de réalisation d'une garniture de friction, destinée à équiper un disque de friction d'un embrayage automobile, en particulier un double embrayage. Un double embrayage permet de coupler l'arbre du moteur du véhicule avec l'un ou l'autre de deux arbres coaxiaux d'entrée d'une boîte de vitesses, qui peut être du type robotisée. Ainsi, un double embrayage permet de changer de rapport de vitesses tout en maintenant la transmission d'un couple moteur aux roues du véhicule. En effet, les deux embrayages sont associés respectivement à des rapports de vitesses pairs et impairs. Lors d'un changement de rapport de vitesses, un premier embrayage est débrayé alors que le second embrayage est embrayé, si bien que le couple moteur est transféré progressivement du premier au second embrayage. Chaque embrayage comprend un mécanisme comportant un diaphragme destiné à coopérer avec un plateau de pression solidaire en rotation du couvercle et de l'arbre du moteur. Chaque diaphragme est déplaçable au moyen d'une butée d'embrayage correspondante, entre une position de repos et une position active. Selon le type d'embrayage, la position active du diaphragme correspond à un couplage ou à un découplage des arbres du moteur et de la boîte de vitesses et la position de repos du diaphragme correspond à un découplage ou un couplage de ces arbres. On parle alors respectivement d'embrayage normalement ouvert et d'embrayage normalement fermé. La butée d'embrayage est commandée par un actionneur piloté par un calculateur électronique afin d'exercer une force prédéterminée sur le diaphragme et de le déplacer sur une distance donnée. Le plateau de pression de chaque embrayage, sollicité par le diaphragme correspondant, est destiné à serrer un disque de friction, équipé de garnitures de friction, sur un plateau de réaction lié à l'arbre moteur. Un plateau de réaction peut être prévu pour chaque embrayage. En variante, on utilise un seul plateau de réaction commun aux deux embrayages, monté entre les deux disques de friction. Les garnitures de friction sont destinées à venir au contact des 5 contre-matériaux des plateaux de pression et du ou des plateaux de réaction. Chaque disque de friction est lié en rotation à un arbre d'entrée de la boîte de vitesses et chaque plateau de réaction est solidaire en rotation d'un volant d'inertie lié à l'arbre moteur. Ainsi, le serrage d'un disque de 10 friction entre les plateaux de pression et de réaction correspondants permet la transmission d'un couple entre l'arbre moteur et l'arbre de la boîte de vitesses associé. Il est indispensable que seul l'un des embrayages transmette du couple. Dans le cas contraire, il existe un risque de blocage au niveau de la 15 boîte de vitesses et donc un risque de blocage des roues. Une garniture est composée classiquement d'un corps de friction annulaire formé d'un matériau fibreux, d'un liant et de charges. Le corps de friction est fixé sur un support formé par un clinquant annulaire métallique, par pressage ou par collage par exemple. 20 Une garniture est fixée sur chacune des faces radiales du disque de friction, les contre-matériaux du plateau de pression et du plateau de réaction correspondant venant en appui sur les corps de friction des garnitures. En fonctionnement, les garnitures sont soumises à de fortes 25 contraintes thermiques et mécaniques. Des dilatations thermiques différentielles peuvent en outre apparaitre entre le corps de friction et le clinquant servant de support. Ceci peut provoquer des décollements ou des éclatements de la garniture de friction, les fragments se détachant de la garniture de friction pouvant bloquer l'un, voire les deux mécanismes 30 d'embrayage du double embrayage qui peuvent alors transmettre simultanément un couple aux deux arbres d'entrée de la boîte de vitesses, provoquant un blocage de la boîte de vitesses et des roues. Afin d'éviter cela, la demande de brevet FR 2 927 966 propose une garniture de friction dont le corps annulaire comporte une première paroi radiale fixée à un clinquant et une seconde paroi radiale, opposée à la première paroi, dans laquelle sont ménagées des rainures. Celles-ci sont obtenues individuellement par usinage mécanique ou par usinage laser, ce qui est relativement long et onéreux. Les rainures sont telles que, en cas d'éclatement, les fragments du corps de friction ont des dimensions relativement faibles et ne risquent pas d'entraîner un blocage de l'un des mécanismes d'embrayage du double embrayage. Les rainures ménagées sur les corps de friction permettent également, en fonctionnement, de générer des forces aérauliques favorisant le décollement du disque de friction par rapport au plateau de pression et au plateau de réaction, en phase de débrayage. Les géométries des rainures peuvent être adaptées en fonction des forces aérauliques à générer. Ces rainures peuvent également servir à éliminer plus facilement des particules créées par l'usure du corps de friction, ou encore à améliorer les échanges thermiques de façon à réduire la température du corps de friction et/ou du support. Les rainures participent également, de manière générale, à réduire la déformation des garnitures et à assurer leur planéité, et donc à réduire les risques de détérioration prématurée et à augmenter les performances de l'embrayage. Les études menées par la Demanderesse ont révélé que, en termes de non déformation et de planéité de la garniture, les rainures sont globalement plus efficaces si elles débouchent à la fois vers l'extérieur et en regard du support, c'est-à-dire si elles traversent complètement le corps de friction. Toutefois, l'art antérieur ne propose aucun procédé simple et peu onéreux permettant de réaliser une garniture dépourvue de matériau de friction en fond de rainure, c'est-à-dire dont les rainures débouchent en regard du support correspondant. L'invention a notamment pour but d'apporter une solution simple, efficace et économique à ce problème. A cet effet, elle propose un procédé de réalisation d'une garniture de friction d'embrayage, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes consistant à : - réaliser un corps de friction comportant au moins une rainure débouchant uniquement au niveau d'une première face du corps, - fixer le corps de friction sur un support, par adhésion de la première face du corps sur le support, - usiner une seconde face du corps de friction, opposée à la première face, jusqu'à ce que ladite rainure débouche au niveau de la seconde face du corps de friction. De cette manière, à l'issue du procédé de fabrication, le corps de friction est fixé sur le support et comporte au moins une rainure débouchant à l'extérieur, c'est-à-dire au niveau de la seconde face, et débouchant sur le support, c'est-à-dire au niveau de la première face. La garniture ne comporte donc pas de matériau de friction en fond de rainure, ce qui permet de limiter ses déformations et d'améliorer sa planéité en fonctionnement. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au domaine technique 25 des doubles embrayages. Selon une caractéristique de l'invention, le corps de friction est réalisé sous la forme d'un corps de friction annulaire, fixé sur un support de forme annulaire. Avantageusement, le corps de friction est réalisé par moulage 30 sous pression dans un moule comportant une partie fixe comprenant une première empreinte et un piston mobile comprenant une seconde empreinte, l'une au moins desdites empreintes comportant une partie en saillie apte à former la rainure lors du moulage. A titre d'exemple, la température à l'intérieur du moule lors du moulage sous pression peut être comprise entre 150°C et 250°C, préférentiellement comprise entre 180 et 200°C. En outre, la pression à l'intérieur du moule peut être augmentée progressivement avec le temps, cette pression pouvant être comprise, au maximum, entre 200 et 300 bars. Le corps de friction peut comporter au moins un matériau fibreux, au moins un liant et au moins une charge. Dans ce cas, le moulage du corps de friction peut être réalisé à chaud, de manière à polymériser le liant, au moins en partie. Le corps de friction doit, à l'issue du moulage sous pression, présenter une tenue suffisante pour pouvoir être fixé sur le support. A titre d'exemple, le taux de polymérisation à l'issue de cette opération de moulage peut être compris entre 50 et 90 %, et est préférentiellement de l'ordre de 70 %. En outre, après moulage du corps de friction, le support peut être apposé sur la première face du corps de friction puis pressé à chaud contre ledit corps de friction, jusqu'à polymérisation complète dudit liant et adhésion du corps de friction au support. A titre d'exemple, la température lors de cette étape peut être comprise entre 150°C et 250°C, et préférentiellement entre 180 et 200°C. La pression appliquée sur le support peut être comprise entre 200 et 300 bars. En variante, le corps de friction est fixé au support par collage. Dans ce cas, le corps de friction peut être collé au support à l'aide d'une colle à base de résine phénolique. Afin d'améliorer l'adhérence entre le corps de friction et le support, la face du support sur laquelle le corps de friction est destiné à être fixé est préparée par grenaillage ou par attaque chimique, et/ou est enduite d'un primaire d'accrochage. Préférentiellement, la seconde face du corps de friction est usinée par rectification, jusqu'à ce que ladite rainure débouche au niveau de la seconde face du corps de friction. L'usinage par rectification de l'ensemble de la seconde face du corps de friction peut être réalisé facilement, rapidement, et à moindre coût. En particulier, lorsque le corps de friction comporte plusieurs rainures, toutes les rainures peuvent déboucher en une seule fois au niveau de la face de friction, en une seule étape de rectification. On rappelle que dans l'art antérieur, au contraire, chaque rainure est usinée individuellement par usinage mécanique ou par usinage laser. Enfin, après usinage de la seconde face du corps, les éventuelles particules présentes dans la rainure peuvent en être extraites, par exemple par aspiration. L'invention concerne également une garniture de friction d'embrayage comportant un corps de friction destiné à être montée sur un support, ledit corps de friction comportant au moins une rainure dépourvue de matière en fond de rainure et dépourvue de traces d'usinage en fond et parois de rainures. La rainure peut être obtenue par le procédé de fabrication décrit ci- dessus. L'invention sera mieux comprise et d'autres détails, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante faite à titre d'exemple non limitatif en référence aux dessins annexés dans lesquels : la figure 1 est une vue éclatée, en perspective, d'un disque de friction de l'art antérieur, les figures 2 à 7 sont des vues schématiques illustrant les différentes étapes du procédé de réalisation d'une garniture de friction selon l'invention. La figure 1 représente un disque de friction 1 de l'art antérieur, comportant un moyeu cannelé 2 s'étendant selon l'axe A, destiné à être couplé à un arbre d'entrée d'une boîte de vitesses, relié à un flasque 3 s'étendant radialement vers l'extérieur depuis le moyeu cannelé 2. Des garnitures de friction annulaires 4 sont montées de part et d'autre du flasque 3, au niveau de sa périphérie radialement externe. Chaque garniture de friction 4 comporte un support, formé par un clinquant annulaire 5, c'est-à-dire une feuille de matériau métallique mince, d'épaisseur généralement comprise entre 0,2 et 1 mm. Le support peut également être un plastique ou un composite. Des corps de friction annulaires 6 sont montés sur les faces des clinquants 5 qui sont opposées au flasque 3. Ces corps 6 sont composés classiquement d'un matériau fibreux, d'un liant et de charges, comme cela est notamment connu du document FR 2 941 758, au nom de la Demanderesse. Chaque corps de friction 6 comporte une face radiale de fixation 7, tournée du côté du clinquant correspondant, et une face radiale de friction 8, opposée à la face de fixation 7. Les faces de fixation 7 sont par exemple collées sur les clinquants 5 correspondants et les clinquants 5 sont fixés au flasque 3 par des rivets 9. Les faces de friction 8 sont destinées à coopérer avec un plateau de 20 pression et un plateau de réaction d'un mécanisme d'embrayage, notamment d'un double embrayage, de façon à transmettre un couple d'un organe menant, tel qu'un vilebrequin d'un moteur à combustion, à un organe mené, tel qu'un arbre d'entrée d'une boîte de vitesses. Comme indiqué précédemment, des rainures 10 sont formées dans 25 les faces de friction 8 des corps de friction 6. Le nombre, la disposition et la section des rainures 10 peuvent être adaptés en fonction des besoins. Pour les raisons indiquées ci-dessus, on cherche à réaliser de manière simple et peu onéreuse, des corps de friction 6 ayant des rainures 10 débouchant à la fois sur la face de friction 8 et sur la face de fixation 7, 30 c'est-à-dire des rainures 10 traversant les corps de friction 6. L'invention propose pour cela le procédé suivant, décrit en référence aux figures 2 à 7. Ces figures représentent uniquement une section B (figure 2) d'une garniture annulaire 4. Le procédé comporte une première étape de réalisation d'un corps de friction 6 comportant au moins une rainure 10 débouchant uniquement au niveau de la face de fixation 7 du corps 6. Plus particulièrement, comme représenté à la figure 1, le corps de friction 7 est réalisé par moulage sous pression dans un moule comportant une partie annulaire fixe 11 comprenant une première empreinte et un 10 piston annulaire mobile 12 comprenant une seconde empreinte comprenant au moins une partie en saillie 13 apte à former au moins une rainure 10 lors du moulage. Comme dans l'art antérieur, le corps de friction 6 comporte au moins un matériau fibreux, au moins un liant et au moins une charge. Le moulage du corps de friction 6 est réalisé à chaud, de manière 15 à polymériser le liant, au moins en partie. La température à l'intérieur du moule lors du moulage sous pression peut être comprise entre 150°C et 250°C, préférentiellement entre 180 et 200°C. En outre, la pression à l'intérieur du moule peut être augmentée progressivement avec le temps, cette pression pouvant être 20 comprise, au maximum, entre 200 et 300 bars. Le taux de polymérisation à l'issue de cette opération de moulage peut être compris entre 50 à 90 %, et est préférentiellement de l'ordre de 70 %. Après retrait du piston mobile 12 (figure 3), le procédé comporte une seconde étape de fixation du corps de friction 6 sur un support qui, dans ce 25 cas, est un clinquant annulaire 5 d'épaisseur comprise entre 0,2 et 1 mm. Pour cela, comme représenté à la figure 4, le clinquant annulaire 5 est engagé dans la partie fixe 11 du moule et posé sur la face de fixation 7 du corps de friction 6. Le piston précédent 12 est remplacé par un piston annulaire 14 présentant une face sensiblement plane 15, tournée vers le 30 clinquant 5. Le clinquant 5 est alors pressé à chaud par le piston 14, contre le corps de friction 6, jusqu'à polymérisation complète dudit liant et adhésion du corps de friction 6 au clinquant 5. Afin d'améliorer l'adhésion, la face du clinquant 5 sur laquelle le corps de friction 6 est destiné à être fixé peut être préparée par grenaillage ou par attaque chimique, et/ou peut être enduite d'un primaire d'accrochage, avant pressage à chaud. Dans une variante non représentée, le corps de friction 6 est fixé au clinquant 5 par collage, à l'aide d'une colle à base de résine phénolique. Après retrait de la garniture de friction 4 hors du moule (figure 5), la face de friction 8 du corps de friction 6, opposée à la face de fixation 7, est usinée par rectification (figure 6) jusqu'à ce que la rainure 10 débouche au niveau de la face de friction 8 du corps de friction 6 (figure 7). Pour cela, le clinquant métallique 5 est apposé sur une table magnétique 16, de façon à maintenir en position la garniture de friction 4, la face de fixation 8 du corps de friction 6 étant usinée à l'aide d'une fraise 17. L'épaisseur de matière usinée est comprise entre 0,2 et 1 mm, de préférence entre 0,3 et 0,5mm. Le corps de friction 6 présente, après rectification, une épaisseur comprise entre 1,5 et 5 mm. Les éventuelles particules de matériau de friction présentes dans les rainures sont ensuite extraites, par exemple par aspiration. Bien qu'ils ne soient pas représentés aux dessins, les trous de passage des rivets 9 et/ou de l'outil de rivetage peuvent être réalisés de la même manière que les rainures 10, ou par perçage, si nécessaire. Dans les exemples de réalisation qui ont été décrits, les rainures sont annulaires. Elles pourraient toutefois avoir n'importe quelle autre forme, le nombre de rainures pouvant également varier en fonction des besoins. REVENDICATIONS1. Procédé de réalisation d'une garniture de friction (4) d'embrayage, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes consistant à : - réaliser un corps de friction (6) comportant au moins une rainure (1 0) débouchant uniquement au niveau d'une première surface (7) du corps (6), - fixer le corps de friction (6) sur un support (5), par adhésion de la première surface (7) du corps (6) sur le support (5), - usiner une seconde surface (8) du corps de friction (6), opposée à la première surface (7), jusqu'à ce que ladite rainure (10) débouche au niveau de la seconde surface (8) du corps de friction (6). 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps de friction est réalisé sous la forme d'un corps de friction annulaire (6), fixé sur un support (5) de forme annulaire. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le corps de friction (6) est réalisé par moulage sous pression dans un moule comportant une partie fixe (11) comprenant une première empreinte et un piston mobile (12) comprenant une seconde empreinte, l'une au moins desdites empreintes comportant une partie en saillie (1 3) apte à former la rainure (10) lors du moulage. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que le corps de friction (6) comporte au moins un matériau fibreux, au moins un liant et au moins une charge. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que le moulage du corps de friction (6) est réalisé à chaud, de manière à polymériser le liant, au moins en partie. 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que, après moulage du corps de friction (6), le support (5) est apposé sur la première surface (7) du corps de friction (6) puis pressé à chaud contre ledit corps defriction (6), jusqu'à polymérisation complète dudit liant et adhésion du corps de friction (6) au support (5). 7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le corps de friction (6) est fixé au support (5) par collage. 8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que le corps de friction (6) est collé au support (5) à l'aide d'une colle à base de résine phénolique. 9. Procédé selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la face du support (5) sur laquelle le corps de friction (6) est destiné à être fixé est préparée par grenaillage ou par attaque chimique, et/ou est enduite d'un primaire d'accrochage. 10. Procédé selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en que la seconde surface (8) du corps de friction (6) est usinée par rectification (17), jusqu'à ce que ladite rainure (10) débouche au niveau de la seconde surface (8) du corps de friction (6). 11. Procédé selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que, après usinage de la seconde surface (8) du corps (6), les éventuelles particules présentes dans la rainure (10) en sont extraites, par exemple par aspiration. 12 - Garniture de friction (4) d'embrayage comportant un corps de friction destiné à être montée sur un support (5), ledit corps de friction comportant au moins une rainure (10) dépourvue de matière en fond de rainure et dépourvue de traces d'usinage en fond et parois de rainures. 13 - Garniture de friction selon la revendication 12 obtenue par le procédé selon l'une des revendications 1 à11.