Brevet FR3018878A1 — publié le 20150925

Dispositif de friction d'embrayage La présente invention concerne un dispositif de friction d'embrayage, notamment de véhicule automobile. On connaît par la demande de brevet FR 2 531 167 un disque d'embrayage comportant des garnitures de friction organique formant pièce annulaire monobloc, ces garnitures étant fixées sur les deux côtés d'une plaque d'entraînement. Le serrage des garnitures de frottement sur un volant d'inertie entraîné en rotation par le vilebrequin du moteur du véhicule permet de transmettre le couple moteur aux roues motrices du véhicule, via une transmission. On constate parfois que le serrage de la friction sur le volant d'inertie s'accompagne d'un grincement ou crissement (« squeal noise ») généré par une instabilité vibratoire, ce qui est indésirable. L'invention vise à remédier à cet inconvénient. L'invention a ainsi pour objet un dispositif de friction d'embrayage, notamment de véhicule automobile, présentant un centre et 20 comportant : - au moins une garniture de friction, notamment de forme annulaire, - un support portant cette garniture de friction, caractérisé par le fait que le support présente un unique axe de raideur 25 maximale en flexion passant par le centre. L'invention permet de réduire ou de supprimer le grincement ou crissement en contrant les résonances de flexion du dispositif. En effet le fait que le support présente une raideur maximale en flexion suivant un seul axe permet de découpler les modes de flexion. Autrement dit, ce 30 découplage des modes de flexion du support est généré par un faible niveau de symétrie de ce support par rapport à son axe de révolution X. Avantageusement le support présente un unique axe de raideur minimale en flexion passant par le centre. L'invention permet ainsi de découpler les modes de flexion suivant deux axes du support, l'un de raideur maximale et l'autre de raideur minimale. De préférence, les axes de raideur maximale et minimale forment un angle de 90°. Avantageusement les raideurs maximale (Rmax) et minimale (Rmin) sont dans un ratio (Rmin/Rmax) inférieur ou égal à 0.66. De préférence, les raideurs maximale (Rmax) et minimale (Rmin) sont dans un ratio (Rmin/Rmax) inférieur ou égal à 0.33. Les modes de flexion responsables du phénomène vibratoire appelé (« squeal noise ») sont des flexions faisant intervenir le dispositif de friction et l'arbre de boite de vitesse. En fonction de la raideur de l'arbre de boite de vitesse, une différentiation des raideurs sur le support dans un ratio au moins inférieur ou égal à 0.66 est nécessaire pour avoir une influence sur la raideur de l'arbre de boite. Dans un mode de réalisation de l'invention, le support comporte une plaque annulaire, notamment réalisée par découpe, présentant une seule symétrie en rotation autour d'un axe de symétrie perpendiculaire à la plaque annulaire et passant par le centre du dispositif, symétrie de rotation qui est à 180°. Le support peut comporter une ouverture centrale ayant un pourtour présentant une seule symétrie en rotation autour de l'axe de symétrie perpendiculaire à la plaque et passant par le centre du dispositif, symétrie de rotation qui est à 180°. Le cas échéant, le pourtour de l'ouverture centrale présente des arcs de cercle concentriques de diamètres différents, l'axe de raideur maximale passant par les arcs de plus petit diamètre. Les arcs de grand diamètre présentent par exemple une ouverture angulaire inférieure à l'ouverture angulaire des arcs de plus petit diamètre. La plaque annulaire peut comporter des zones de rigidification par les quelles passent l'axe de raideur maximale. Dans un mode de réalisation, ces zones de rigidification sont réalisées par emboutissage de la plaque annulaire. Ces zones de rigidification comportent, le cas échéant, au moins une nervure, notamment s'étendant radialement, de préférence sur une portion d'un rayon seulement, de préférence sans toucher le bord extérieur de la plaque annulaire. Si on le souhaite, la plaque annulaire comporte des pales qui s'étendent jusqu'au pourtour extérieur de la plaque et qui présentent globalement une seule symétrie en rotation autour de l'axe de symétrie perpendiculaire à la plaque et passant par le centre du dispositif, symétrie de rotation qui est à 1800 . Les pales sont avantageusement séparées entre elles par de grands et petits espaces, l'axe de raideur maximale passant par ou entre les petits espaces. Dans un mode de réalisation de l'invention, la plaque comporte une ouverture centrale circulaire. Le support comporte avantageusement deux inserts montés sur la plaque, ces inserts étant disposés sur l'axe de raideur maximale. Ces inserts présentent par exemple une forme en U lorsqu'observés suivant l'axe de symétrie en rotation, notamment pour permettre de loger chacun au moins partiellement un élément amortisseur, notamment un ressort. Les inserts peuvent être réalisés chacun d'un seul tenant. Les inserts sont fixés sur la plaque par exemple à l'aide de rivets. Si on le souhaite, les inserts présentent une épaisseur comprise entre 1 et 5 fois l'épaisseur de la plaque, par exemple sensiblement 2 fois. Les deux inserts sont par exemple identiques. Dans un mode de réalisation de l'invention, le dispositif comporte un moyeu amortisseur assemblé avec le support et les inserts sont disposés entre le moyeu amortisseur et la plaque du support. Si on le souhaite, le dispositif comporte un moyeu amortisseur assemblé avec le support et ce moyeu présente un unique axe de raideur maximale en flexion passant par le centre. Le moyeu amortisseur peut comporter une rondelle de guidage présentant une seule symétrie en rotation autour de l'axe de symétrie perpendiculaire à la plaque et passant par le centre du dispositif, symétrie de rotation qui est à 1800 . Cette rondelle de guidage du moyeu amortisseur présente par exemple son pourtour extérieur deux entailles diamétralement opposées. Ces entailles sont au moins partiellement en regard de l'ouverture centrale du support par exemple. Dans un autre mode de réalisation de l'invention, le dispositif comporte un moyeu rigide assemblé avec le support et ce moyeu rigide présente une seule symétrie en rotation autour de l'axe de symétrie perpendiculaire à la plaque et passant par le centre du dispositif, symétrie de rotation qui est à 180°. Ce moyeu comporte par exemple au moins une plaque de forme sensiblement rectangulaire, le cas échéant avec des bords arrondis. Avantageusement le support comporte une plaque annulaire avec une ouverture centrale circulaire et de part et d'autre de cette ouverture deux ouvertures annexes diamétralement opposées. L'invention a encore pour objet un embrayage comportant un dispositif de friction tel que décrit plus haut.30 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 : - les figures 1 et 2 sont deux vues, respectivement en perspective en éclaté et de face, d'un dispositif de friction selon un exemple de réalisation de l'invention, - les figures 3 et 4 sont deux vues, respectivement en perspective en éclaté et de face, d'un dispositif de friction selon un autre exemple de réalisation de l'invention, - les figures 5 et 6 sont deux vues, respectivement en perspective en éclaté et de face, d'un dispositif de friction selon encore un autre exemple de réalisation de l'invention, - la figure 7 est une vue en perspective d'un disque annulaire d'un dispositif selon un autre exemple de réalisation de l'invention, et - la figure 8 représente, en vue éclatée, un dispositif de friction selon encore un autre exemple de réalisation de l'invention. On a représenté sur la figure 1 un dispositif de friction 20 d'embrayage 1 de véhicule automobile selon un exemple de réalisation de l'invention, ce dispositif 1 présentant un centre 0 et comportant : - deux garnitures de friction 2 de forme annulaire, - un support 3 portant ces garnitures de friction 2. Le support 3 comporte une plaque annulaire 4 réalisée par 25 découpe d'une tôle, présentant une seule symétrie en rotation autour d'un axe de symétrie X perpendiculaire à la plaque annulaire 4 et passant par le centre 0 du dispositif, symétrie de rotation qui est à 1800 . En effet la plaque 4 comporte une ouverture centrale 8 ayant un pourtour 9 présentant une seule symétrie en rotation autour de l'axe de 30 symétrie X perpendiculaire à la plaque 4 et passant par le centre 0 du dispositif, symétrie de rotation qui est à 1800 . Ce pourtour 9 de l'ouverture centrale 8 présente des arcs de cercle concentriques 10 et 11 de diamètres différents. Les arcs de grand diamètre 10 présentent une ouverture angulaire inférieure à l'ouverture angulaire des arcs de plus petit diamètre 11. La plaque annulaire 4 présente ainsi un unique axe XR de raideur maximale Rmax en flexion passant par le centre O. Cet axe XR de raideur maximale passe par les arcs de plus petit diamètre 11. Dans l'exemple des figures 1 et 2, la plaque annulaire 4 comporte des pales 15 qui s'étendent jusqu'au pourtour extérieur de la plaque et qui présentent globalement des symétries en rotation autour de l'axe de symétrie X, par exemple des symétries de 45° lorsque les pales sont au nombre de 8. Dans cet exemple, la géométrie des pales 15 ne fait pas baisser le niveau de symétrie et ainsi n'influence pas le découplage des modes de vibration. Afin de résoudre le problème du crissement de manière plus efficace, en plus d'avoir une plaque 4 de la géométrie décrite plus haut, le 20 support 3 comporte deux inserts 20 identiques montés sur la plaque 4, ces inserts étant disposés sur l'axe XR de raideur maximale. Ces inserts 20 présentent une forme en U lorsqu'observés suivant l'axe de symétrie en rotation X, pour permettre de loger chacun au moins partiellement un élément amortisseur, notamment un ressort 21, 25 comme on peut le voir sur la figure 2. Les inserts peuvent être réalisés chacun d'un seul tenant. Les inserts 20 sont fixés sur la plaque à l'aide de rivets 23. Les inserts 20 présentent une épaisseur comprise entre 1 et 5 fois l'épaisseur de la plaque, par exemple sensiblement 2 fois. Les inserts 30 sont réalisés en acier, notamment découpés dans de la tôle. Le support 3 présente un unique axe de raideur minimale en flexion passant par le centre, les axes de raideur maximale et minimale formant un angle de 90°. Avantageusement les raideurs maximale (Rmax) et minimale (Rmin) sont dans un ratio (Rmin/Rmax) inférieur ou égal à 0.66. Le dispositif 1 comporte un moyeu amortisseur 25 assemblé avec le support 3 et les inserts 20 sont disposés entre le moyeu amortisseur 25 et la plaque du support 4. Le moyeu amortisseur 25 comporte une pluralité de ressorts 21. Ce moyeu est destiné à être solidarisé à un arbre d'entrée de boite de vitesse. Dans une variante de réalisation illustrée en figures 3 et 4, le moyeu amortisseur 25 présente un unique axe de raideur maximale XR en flexion passant par le centre. Le moyeu amortisseur 25, à cet effet, comporte une rondelle de guidage 30 présentant une seule symétrie en rotation autour de l'axe de symétrie et passant par le centre du dispositif, symétrie de rotation qui est à 180°. Cette rondelle de guidage 30 du moyeu amortisseur présente son pourtour extérieur deux entailles 31 diamétralement opposées. Ces entailles 31 sont au moins partiellement en regard de l'ouverture centrale 8 du support, comme illustré sur la figure 4. Dans un autre exemple de réalisation de l'invention, illustré aux figures 5 et 6, le niveau de symétrie de la plaque annulaire 4 est réduite du fait que la plaque 4 comporte des pales 15 qui s'étendent jusqu'au pourtour extérieur de la plaque et qui présentent globalement une seule symétrie en rotation autour de l'axe de symétrie perpendiculaire à la plaque et passant par le centre du dispositif, symétrie de rotation qui est à 180°. Les pales 15 sont séparées entre elles par de grands 35 et petits 30 36 espaces, l'axe de raideur maximale XR passant par ou entre les petits espaces. Dans l'exemple décrit, la plaque 4 comporte une ouverture centrale circulaire 8. Dans une variante illustrée à la figure 7, la plaque annulaire 4 comporte des zones de rigidification 40 par les quelles passent l'axe de raideur maximale XR. Dans un mode de réalisation, ces zones de rigidification 40 sont réalisées par emboutissage de la plaque annulaire. Ces zones de rigidification comportent deux nervures 41, diamétralement opposées, s'étendant radialement, sur une portion d'un rayon seulement, sans toucher le bord extérieur 42 de la plaque annulaire. Dans un autre mode de réalisation de l'invention illustré à la figure 8, le dispositif comporte un moyeu rigide 50 assemblé avec le support et ce moyeu rigide présente une seule symétrie en rotation autour de l'axe de symétrie perpendiculaire à la plaque et passant par le centre du dispositif, symétrie de rotation qui est à 180°. Ce moyeu comporte une plaque 51 de forme sensiblement rectangulaire, le cas échéant avec des bords arrondis. Le moyeu comprend également un corps de moyeu 53 et une plaque de fermeture 54. Le corps de moyeu 53 est en appui axial sur la plaque annulaire 4. Le maintient du corps de moyeu dans le dispositif de friction se fait par l'assemblage de la plaque de fermeture 54 sur la plaque 51 à l'aide de rivets 55. La plaque annulaire 4 est pourvue d'une ouverture centrale 8 circulaire et de part et d'autre de cette ouverture deux ouvertures annexes 25 52 diamétralement opposées. Les deux ouvertures annexes 52 génèrent ainsi une différentiation des raideurs sur le support 3. 30 REVENDICATIONS1. Dispositif (1) de friction d'embrayage, notamment de véhicule 5 automobile, présentant un centre (0) et comportant : - au moins une garniture de friction (2), notamment de forme annulaire, - un support (3) portant cette garniture de friction, caractérisé par le fait que le support présente un unique axe de raideur 10 maximale en flexion passant par le centre (0). 2. Dispositif (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le support (3) présente un unique axe de raideur minimale en flexion passant par le centre (0). 15 3. Dispositif (1) selon la revendication 2, caractérisé en ce que les axes de raideur maximale et minimale forment un angle de 900 . 4. Dispositif (1) selon l'une des revendications 2 ou 3, 20 caractérisé en ce que les raideurs maximale (Rmax) et minimale (Rmin) sont dans un ratio (Rmin/Rmax) inférieur ou égal à 0.66 et de préférence inférieur ou égal à 0.33. 5. Dispositif (1) selon l'une des revendications précédentes, 25 caractérisé en ce que le support (3) comporte une plaque annulaire (4), notamment réalisée par découpe, présentant une seule symétrie en rotation autour d'un axe de symétrie perpendiculaire à la plaque (4) et passant par le centre du dispositif, symétrie de rotation qui est à 180°. 30 6 Dispositif (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le support (3) comporte une ouverture centrale (8) ayant un pourtour (9) présentant une seule symétrie en rotation autour de l'axe de symétrieperpendiculaire à la plaque et passant par le centre du dispositif, symétrie de rotation qui est à 1800. 7. Dispositif (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le pourtour (9) de l'ouverture centrale (8) présente des arcs de cercle concentriques (10, 11) de diamètres différents, l'axe de raideur maximale passant par les arcs de plus petit diamètre. 8. Dispositif (1) selon l'une des revendications 5 à 7, caractérisé 10 en ce que la plaque (4) comporte des zones de rigidification (40) par les quelles passent l'axe de raideur maximale. 9. Dispositif (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ces zones de rigidification (40) sont réalisées par emboutissage de 15 la plaque annulaire (4). 10. Dispositif (1) selon l'une des revendications 5 à 9, caractérisé en ce que la plaque annulaire (4) comporte des pales (15) qui s'étendent jusqu'au pourtour extérieur de la plaque et qui présentent globalement une 20 seule symétrie en rotation autour de l'axe de symétrie perpendiculaire à la plaque (4) et passant par le centre du dispositif, symétrie de rotation qui est à 180°. 11. Dispositif (1) selon l'une des revendications 5 à 10, 25 caractérisé en ce que le support (3) comporte deux inserts (20) montés sur la plaque, ces inserts (20) étant disposés sur l'axe de raideur maximale. 12. Dispositif (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les inserts (20) présentent une épaisseur comprise entre 1 et 5 30 fois l'épaisseur de la plaque (4), par exemple sensiblement 2 fois. 13. Dispositif (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un moyeu amortisseur (25) assemblé avecle support (3) et ce moyeu (25) présente un unique axe de raideur maximale en flexion passant par le centre (0). 14. Dispositif (1) selon la revendication précédente dans sa dépendance à l'une des revendications 5 à 12, caractérisé en ce que le moyeu amortisseur (25) comporte une rondelle de guidage (30) présentant une seule symétrie en rotation autour de l'axe de symétrie perpendiculaire à la plaque (4) et passant par le centre du dispositif, symétrie de rotation qui est à 1800. 15. Dispositif (1) selon l'une des revendications 5 à 14, caractérisé en ce qu'il comporte un moyeu rigide (50) assemblé avec le support (3) et ce moyeu rigide (50) présente une seule symétrie en rotation autour de l'axe de symétrie perpendiculaire à la plaque (4) et passant par le centre du dispositif, symétrie de rotation qui est à 180°. 16. Embrayage comportant un dispositif (1) de friction selon l'une des revendications précédentes.20