Brevet FR2985796A1 — 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 alternativement l'arbre du moteur du véhicule avec 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. Une garniture comporte classiquement un corps de friction annulaire composé d'un matériau fibreux, d'un liant et de charges. Le corps 15 de friction est fixé sur un support formé par un clinquant annulaire métallique, par pressage ou par collage par exemple. 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 contre les corps de friction. 20 Les garnitures sont fixées au disque de friction par des rivets logés dans des trous des garnitures, les têtes des rivets venant en appui, soit contre un lamage formé dans le corps de friction, soit contre le clinquant. Chaque rivet peut servir à la fixation d'une seule ou des deux garnitures sur le disque de friction. Dans le cas où les rivets servent à la 25 fixation d'une seule garniture de friction, des trous situés en regard des rivets doivent tout de même être prévus dans l'autre garniture, afin de permettre le passage d'un outil de rivetage. On s'intéressera dans ce qui suit au cas où les têtes des rivets viennent en appui contre le clinquant, et non contre un lamage ménagé 30 dans le corps de friction. Cette solution permet de réduire l'encombrement axial de l'ensemble et est donc particulièrement utile dans le cas des doubles embrayages où l'encombrement axial disponible est limité. Dans un tel cas, il convient de s'assurer que la face du clinquant située en fond de trou et servant à l'appui de la tête du rivet, n'est pas recouverte de matériau de friction. En effet, dans le cas contraire, l'épaisseur libre d'un rivet varie d'un rivet à un autre, ce qui peut engendrer un défaut de parallélisme des garnitures de friction et générer des vibrations ou un phénomène dit « de broutement » lors de la rotation du disque de friction en fonctionnement. Il est connu de réaliser une garniture de friction par surmoulage ou pressage à chaud, en plaçant un clinquant au fond d'une partie fixe d'un moule, puis en apposant un matériau de friction composé de fibres, d'un liant et d'au moins une charge, sur le clinquant. L'ensemble est ensuite pressé à chaud à l'aide d'un piston mobile. Lors de cette opération, le matériau de friction polymérise en formant un corps de friction qui adhère au clinquant. Comme indiqué précédemment, le corps de friction doit comporter des trous permettant de loger les têtes des rivets ou permettant le passage d'un outil de rivetage. Le clinquant doit également comporter des trous, servant soit au passage de la tige du rivet, soit au passage de l'outil de rivetage, en fonction du mode de fixation envisagé des garnitures. Dans une première forme de réalisation, les trous du corps de friction sont réalisés par perçage, à l'aide d'un foret ou d'une fraise. Dans ce cas, il s'agit de retirer le plus de matériau de friction possible, sans toutefois endommager le clinquant qui doit servir d'appui aux têtes des rivets. Dans une seconde forme de réalisation, les trous du corps de friction sont formés directement lors de l'opération de surmoulage ou de pressage à chaud. Dans ce cas, le piston mobile comporte des zones en saillie destinées à former lesdits trous après pressage à chaud. Dans les deux cas, il subsiste en général du matériau de friction en fond de trou, sur les surfaces du clinquant destinées à former des appuis pour les têtes des rivets. Afin de résoudre ce problème, le document WO 2011/009427 propose de recouvrir ces zones du clinquant avec une couche d'interface visant à réduire l'adhésion du matériau de friction. Le matériau de friction restant en fond de trou peut alors être retiré par évaporation à l'aide d'un faisceau laser. La puissance du faisceau laser est déterminée de façon à ce que le clinquant ne soit pas endommagé par la chaleur produite. Un tel procédé est relativement long et onéreux. 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 un trou débouchant uniquement au niveau d'une première surface du corps, - fixer le corps de friction sur un support, par adhésion de la première surface du corps sur le support, - usiner une seconde surface du corps de friction, opposée à la première surface, jusqu'à ce que ledit trou débouche au niveau de la seconde surface 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 un trou traversant le corps de friction. La garniture ne comporte donc pas de matériau de friction en fond de trou, au niveau de la face correspondante du support, destinée à servir à l'appui de la tête d'un rivet. Les trous à former dans le support pour le passage des tiges de rivets ou le passage d'un outil de rivetage peuvent être réalisés ensuite, par 30 perçage, poinçonnage, ou encore par découpe laser par exemple. En variante, lesdits trous du support peuvent être réalisés avant fixation du corps de friction sur le support. Dans ce cas, il est nécessaire de positionner correctement le support par rapport au corps de friction avant leur fixation. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au domaine technique 5 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 10 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 le trou lors du moulage. A titre d'exemple, la température à l'intérieur du moule lors du 15 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 comprise, au maximum, entre 200 et 300 bars. Le corps de friction peut comporter au moins un matériau fibreux, 20 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. 25 A titre d'exemple, 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 %. 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 30 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 surface du corps de friction est usinée par rectification, jusqu'à ce que ledit trou débouche au niveau de la seconde surface 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 trous, tous les trous peuvent déboucher en une seule fois au niveau de la face de friction, en une seule étape de rectification. Enfin, après usinage de la seconde surface du corps, les éventuelles particules présentes dans le trou 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 composite ou une feuille de matériau métallique mince, d'épaisseur généralement comprise entre 0,2 et 1 mm. 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 chacun des clinquants 5 est fixé au flasque 3 par des rivets 9. Les faces de friction 8 sont destinées à coopérer avec un plateau de 30 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 trous 10 sont formés dans les corps de friction, et servent à loger les têtes des rivets. Des trous 19, 20 sont en outre ménagés dans les clinquants 5 et servent respectivement au passage des tiges des rivets 9, et au passage d'un outil de rivetage non représenté, comme cela est connu en soi. Les trous 19 ont un diamètre inférieur à celui des trous 20. Ainsi, les têtes des rivets 9 viennent en appui sur les clinquants 5, autour des trous 19 servant au passage des tiges des rivets 9, lesdites têtes étant par ailleurs logées dans les trous 10 des corps de friction 6. Pour les raisons indiquées ci-dessus, on cherche à réaliser de manière simple et peu onéreuse, des corps de friction 6 ayant des trous 10 traversant complètement les corps de friction 6, c'est-à-dire ne comportant pas de matériau de friction en fond de trou 10, sur les clinquants 5. 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 20 de friction 6 comportant des trous 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 25 piston annulaire mobile 12 comprenant une seconde empreinte comportant des parties cylindriques en saillie 13 aptes à former les trous 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 30 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 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 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 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 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 les trous 10 débouchent 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 friction 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 trous sont ensuite extraites, par exemple par aspiration. Les trous ménagés dans le support et permettant le passage des tiges de rivets ou le passage d'un outil de rivetage peuvent être effectués ensuite, par perçage, poinçonnage, ou encore par découpe laser par exemple. En variante, lesdits trous du support peuvent être réalisés avant fixation du corps de friction sur le support. Dans ce cas, il est nécessaire de positionner correctement le support par rapport au corps de friction avant leur fixation. REVENDICATIONS1. 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 (6) comportant au moins un trou (10) 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 ledit trou (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 (13) apte à former le trou (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 de friction (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 ledit trou (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 le trou (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 20 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. 25