Brevet FR3011298A1 — publié le 20150403

DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION [0001] L'invention se rapporte à la réduction des bruits rencontrés au moment de l'activation d'un embrayage à friction. ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE [0002] Les bruits rencontrés dans les phases transitoires d'embrayage et de débrayage d'un embrayage à friction, lorsque l'embrayage est partiellement engagé, par exemple au démarrage, résultent de la combinaison de divers facteurs dans l'embrayage, et en amont et en aval de celui-ci. En laissant de côté les modes de torsion qui ne nous intéresseront pas dans le cadre du présent exposé, les vibrations générées entre les garnitures de friction et le plateau de pression excitent le plateau de pression sur ses modes propres axiaux de pompage. Le disque de friction portant les garnitures transmet tout ou partie de ces vibrations à l'arbre d'entrée de la boîte de transmission, qui est notamment excité sur ses modes de résonance en flexion. [0003] Il a été recommandé dans le document EP 0 272 328 de prendre des dispositions pour amortir les vibrations axiales d'un disque de friction, fixé intérieurement à une rondelle de guidage d'un amortisseur de torsion et pourvu à sa périphérie extérieure de garnitures de friction. Parmi les diverses mesures correctives proposées, il est envisagé de positionner un élément de friction pourvu ou non d'un revêtement caoutchouc, en appui axial contre une partie médiane intermédiaire du disque de friction, avec une pression d'environ 1kg/cm2. Mais ce dispositif s'avère peu efficace et, du fait des efforts axiaux appliqués au disque de friction, risque d'engendrer une déformation de celui-ci qui peut altérer le débrayage ou créer du faux parallélisme géométrique impliquant une plus grande sensibilité au broutement. EXPOSE DE L'INVENTION [0004] L'invention vise à remédier aux inconvénients de l'état de la technique et à proposer un mécanisme limitant davantage les émissions de bruits parasites, sans altérer les actions de débrayage ou d'embrayage. Pour ce faire est proposé un dispositif de disque d'embrayage comportant : - un support rigide tournant autour d'un axe de rotation; un disque de friction présentant une partie radialement intérieure de fixation au support rigide, une partie radialement extérieure à laquelle sont fixées des garnitures de friction, et une partie intermédiaire flexible reliant la partie intérieure à la partie extérieure, présentant deux faces tournées axialement à l'opposé l'une de l'autre, et axialement de part et d'autre du disque de friction, deux rondelles élastiques d'amortissement, associées chacune à l'une des deux faces de la partie intermédiaire du disque de friction et présentant une partie radialement intérieure de fixation au support rigide, une partie radialement extérieure d'appui venant en appui axial contre la face associée de la partie intermédiaire flexible du disque de friction, et une partie intermédiaire flexible précontrainte assurant une pression de contact minimale entre la partie d'appui de la rondelle d'amortissement et la face associée. [0005] Les déformations dynamiques de la partie intermédiaire du disque de friction, et notamment les déformations vibratoires du disque hors de son plan, parallèlement à l'axe de rotation, engendrent des mouvements radiaux relatifs de faible amplitude au contact entre rondelles élastiques d'amortissement et disque de friction, la structure de l'interface permettant à ce niveau une dissipation d'énergie par friction. La présence de rondelles élastiques en appui sur les deux faces opposées du disque de friction permet d'assurer qu'au moins une des deux rondelles élastiques sera toujours au contact même en cas de déformation axiale de forte amplitude. Les déformations du disque de friction hors de son plan sont d'ailleurs minimisées par la présence des deux rondelles. [0006] Dans une position médiane de repos non déformée du disque de friction, chacune des deux rondelles d'amortissement exerce sur la face associée des efforts ayant une résultante axiale, les résultantes des efforts sur les deux faces étant de sens opposés. De préférence, les modules de ces deux résultantes sont égaux, ou diffèrent de moins de 10% l'un de l'autre. Les deux faces de la partie intermédiaire du disque de friction présentent des zones de contact avec les deux rondelles qui sont de préférence située à une distance identique de l'axe de rotation. On évite ainsi toute déformation statique du disque de friction. [0007] De préférence, chaque résultante a un module de préférence supérieur à 100 N et de préférence supérieur à 120N et de préférence supérieur à 150 N, mais de préférence inférieur à 250N, et de préférence inférieur à 200N. [0008] Suivant un mode de réalisation, la partie d'appui des rondelles d'amortissement et les deux faces de la partie intermédiaire du disque de friction ont des rugosités telles qu'il existe un coefficient de frottement statique supérieur à 0,3, et de préférence supérieur à 0,4 entre la partie d'appui de chacune des rondelles et la face associée. [0009] Suivant un mode de réalisation, au moins une des rondelles élastiques est pourvue d'un revêtement de contact avec la face associée de la partie intermédiaire du disque de friction. Ce revêtement de contact peut notamment comporter du caoutchouc. L'objectif est ici d'optimiser le frottement de contact pour maximiser la dissipation d'énergie. [0010] Suivant un mode de réalisation, la partie intermédiaire des rondelles d'amortissement est cambrée. Les faces de la partie intermédiaire du disque de friction sont de préférence planes et perpendiculaires à l'axe de rotation. [0011] Les deux rondelles d'amortissement sont de préférence en acier. [0012] Suivant un mode de réalisation, le support rigide constitue un premier organe d'un amortisseur de vibration comportant un deuxième organe, tournant par rapport au premier organe autour de l'axe de rotation, le premier et le deuxième organes étant reliés l'un à l'autre par des ressorts travaillant en fonction des débattements angulaires entre le premier organe et le deuxième organe autour de l'axe de rotation. [0013] De préférence, l'une au moins des rondelles élastiques d'amortissement est dimensionnée de manière qu'il existe entre une distance A mesurée axialement entre la partie de fixation de ladite rondelle et la partie d'appui de ladite rondelle, et une distance B mesurée radialement entre la partie de fixation de ladite rondelle et la partie d'appui de ladite rondelle, un rapport A/B compris entre 2/3 et 3/2, et de préférence entre 0,9 et 1,1. BREVE DESCRIPTION DES FIGURES [0014] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description qui suit, en référence aux figures annexées, qui illustrent : - la figure 1, un dispositif de disque d'embrayage selon un premier mode de réalisation de l'invention; - la figure 2, un détail de la figure 1, - la figure 3, un dispositif de disque d'embrayage selon un deuxième mode de réalisation de l'invention. [0015] Pour plus de clarté, les éléments identiques sont repérés par des signes de référence identiques sur l'ensemble des figures. DESCRIPTION DÉTAILLÉE DE MODES DE REALISATION [0016] Sur la figure 1 a été illustré un dispositif de disque d'embrayage 10, comportant un disque de friction 12 fixé par des entretoises 13 à un support rigide tournant autour d'un axe de rotation 100, ce support rigide étant constitué, dans ce mode de réalisation, par une rondelle de guidage 14 d'un amortisseur de vibrations de torsion 16 qui comporte en outre un voile d'amortisseur 18 et de préférence une deuxième rondelle de guidage 20, fixée à la première par les entretoises 13, les deux rondelles de guidage 14, 20 encadrant ainsi axialement le voile d'amortisseur 18. De manière connue, des ressorts 24 sont disposés dans des fenêtres prévues à cet effet dans le voile d'amortisseur 18 et les rondelles de guidage 14, 20, de façon à permettre un débattement angulaire limité entre les deux rondelles de guidage 14, 20 et le voile d'amortisseur 18 autour de l'axe de rotation 100, tout en assurant un retour élastique vers une position angulaire médiane "de repos". Des rondelles de friction 26 sont en outre prévues entre les rondelles de guidage 14, 20 et le voile d'amortisseur 18, pour dissiper de l'énergie lors des débattements angulaires. Le voile d'amortisseur 18 est solidarisé par une liaison cannelée 28 à un moyeu 30 dans lequel vient s'emmancher, également par une liaison cannelée, un arbre d'entrée de boîte de transmission (non représenté). [0017] Le disque de friction 12 présente une partie radialement intérieure 32 de fixation solidarisée aux rondelles de guidage 14, 20 cette partie de fixation étant pourvue de trous de passage pour les entretoises 13. [0018] Le disque de friction 12 présente en outre une partie radialement extérieure 34 à laquelle sont fixées des garnitures de friction 36, et une partie intermédiaire flexible 38 reliant la partie intérieure 32 à la partie extérieure 34 et qui présente deux faces planes 40 tournées axialement à l'opposé l'une de l'autre. [0019] Comme illustré en détail sur la figure 2, deux rondelles élastiques d'amortissement 42 en acier sont disposées axialement de part et d'autre du disque de friction 12 et associées chacune à l'une des deux faces 40 de la partie intermédiaire 38 du disque de friction 12. Chacune des rondelles d'amortissement 42 présente une partie radialement intérieure 44 de fixation aux rondelles de guidage 14, 20 par l'intermédiaire des entretoises 13, une partie radialement extérieure 46 d'appui venant en appui axial contre la face associée 40 de la partie intermédiaire flexible 38 du disque de friction 12, et une partie intermédiaire 48 flexible précontrainte de profil cambré assurant une pression de contact minimale entre la partie d'appui 46 de la rondelle d'amortissement et la face associée 40. Les deux faces 40 de la partie intermédiaire 32 du disque de friction présentent des zones de contact avec les deux rondelles 42 qui sont situées à une distance identique de l'axe de rotation 100. Dans ce mode de réalisation, chacune des rondelles élastiques 42 est pourvue d'un revêtement de contact 50, par exemple en caoutchouc, avec la face associée 40 de la partie intermédiaire du disque de friction. [0020] Dans la position médiane "de repos" non déformée du disque de friction illustrée sur la figure 1, chacune des deux rondelles d'amortissement 42 exerce sur la face associée 40 des efforts ayant une résultante axiale, les résultantes des efforts sur les deux faces étant de sens opposés et différents de moins de 10% l'un de l'autre. Chaque résultante a un module de l'ordre par exemple de 150 N. [0021] Pour des raisons d'encombrement, les deux rondelles d'amortissement 42 ne sont pas symétriques l'une de l'autre par rapport à un plan médian du disque de friction 12. L'expérience montre que la capacité d'amortissement de la rondelle de droite sur la figure est plus importante que celle de la rondelle de gauche. Si on définit d'une part une distance A entre le plan de contact et le point d'ancrage de la rondelle 42 mesurée perpendiculairement au plan de contact (donc parallèlement à l'axe de rotation), et d'autre part une distance B entre le point d'ancrage et la zone de contact, mesurée cette fois radialement, parallèlement au plan de contact, la composante radiale du mouvement relatif de la rondelle 42 par rapport au disque de friction 12 en cas de déplacement axial de ce dernier croît avec le rapport A/B. Un compromis favorable entre performance et encombrement est obtenu pour 2/3 REVENDICATIONS1 Dispositif de disque d'embrayage (10) comportant - un support rigide (14, 18) tournant autour d'un axe de rotation (100); - un disque de friction (12) présentant une partie radialement intérieure (32) de fixation au support rigide (14, 18), une partie radialement extérieure (34) à laquelle sont fixées des garnitures de friction (36), et une partie intermédiaire flexible (38) reliant la partie intérieure (32) à la partie extérieure (34) et présentant deux faces (40) tournées axialement à l'opposé l'une de l'autre, caractérisé en ce qu'il comporte en outre, axialement de part et d'autre du disque de friction (12), deux rondelles élastiques d'amortissement (42), associées chacune à l'une des deux faces (40) de la partie intermédiaire du disque de friction et présentant une partie radialement intérieure (44) de fixation au support rigide (14, 18), une partie radialement extérieure (46) d'appui venant en appui axial contre la face associée (40) de la partie intermédiaire flexible du disque de friction, et une partie intermédiaire flexible précontrainte (48) assurant une pression de contact entre la partie d'appui (46) de la rondelle d'amortissement et la face associée (40). 2. Dispositif de disque d'embrayage selon la revendication 1, caractérisé en ce que dans une position médiane de repos non déformée du disque de friction (12), chacune des deux rondelles d'amortissement (42) exerce sur la face associée des efforts ayant une résultante axiale, les résultantes des efforts sur les deux faces (40) étant de sens opposés et de modules égaux, ou différents de moins de 10% l'un de l'autre. 3. Dispositif de disque d'embrayage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les deux faces (40) de la partie intermédiaire (38) du disque de friction présentent des zones de contact avec les deux rondelles qui sont situées à une distance identique de l'axe de rotation. 4. Dispositif de disque d'embrayage selon la revendication précédente, caractérisé en ce que chaque résultante a un module supérieur à 100 N et de préférence supérieur à 120N et de préférence supérieur à 150 N. 5. Dispositif de disque d'embrayage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la partie d'appui (44) des rondelles d'amortissement et les deux faces (40) de la partie intermédiaire du disque de friction ont des rugosités telles qu'il existe un coefficient de frottement supérieur à 0,3, et de préférence supérieur à 0,4 entre la partie d'appui de chacune des rondelles et la face associée. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que au moins une des rondelles élastiques (42) est pourvue d'un revêtement (50) de contact avec la face associée (40) de la partie intermédiaire du disque de friction. 7. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le revêtement (50) comporte du caoutchouc. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la partie intermédiaire (48) des rondelles d'amortissement (42) est cambrée. 9. Dispositif de disque d'embrayage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les faces (40) de la partie intermédiaire du disque de friction sont planes et perpendiculaire à l'axe de rotation. 10. Dispositif de disque d'embrayage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les deux rondelles d'amortissement (42) sont en acier. 11. Dispositif de disque d'embrayage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le support rigide (14, 18) constitue un premier organe d'un amortisseur de vibration de torsion (16) comportant un deuxième organe (18, 14), tournant par rapport au premier organe (14, 18) autour de l'axe de rotation (100), le premier et le deuxième organes étant reliés l'un à l'autre par des ressorts (24) travaillant en fonction des débattements angulaires entre le premier organe et le deuxième organe autour de l'axe de rotation. 12. Dispositif de disque d'embrayage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'une au moins des rondelles élastiques d'amortissement (42) est dimensionnée de manière qu'il existe entre une distance A mesurée axialement entre la partie de fixation (44) de ladite rondelle et la partie d'appui (46) de ladite rondelle, et une distance B mesurée radialement entre la partie de fixation (44) de ladite rondelle et la partie d'appui (46) de ladite rondelle, un rapport A/B compris entre 2/3 et 3/2.