Brevet FR3031558A1 — publié le 20160715

[0001] L'invention se rapporte à un dispositif de friction d'embrayage pour véhicule automobile. Plus précisément, l'invention concerne un perfectionnement aux dispositifs de friction comprenant un jeu garnitures annulaires montées de part et d'autre d'un disque de support à axe de révolution central associé à un moyeu amortisseur et qui viennent, en position embrayée, en contact d'appui contre le volant d'inertie, mû en rotation par le vilebrequin du moteur, pour transmettre le couple aux roues motrices du véhicule. Un tel dispositif est décrit, par exemple, dans la demande de brevet FR 2 531 167. On constate parfois que le serrage des garnitures sur le volant d'inertie s'accompagne d'un grincement ou crissement indésirable généralement appelé « squeal noise » qui est généré par une instabilité vibratoire au sein du dispositif et qui est, en outre, 15 susceptible de se propager jusqu'aux organes de commande du véhicule. La demande FR 14 52464 a proposé de résoudre cet inconvénient par un décalage des fréquences de vibration en modifiant la structure du disque supportant les garnitures et/ou celle de la rondelle de guidage portée par le moyeu amortisseur tout en rapportant des inserts sur un axe diamétral du disque de support de façon à créer un 20 différentiel de raideur selon des axes diamétraux. Cependant, il s'avère que les effets de ces modifications sont encore insuffisants pour neutraliser le phénomène vibratoire responsable du « squeal noise » de façon efficace et permanente. L'invention vise à remédier à ce problème technique en supprimant ou, tout au moins, 25 en réduisant de façon significative ce phénomène vibratoire dont les effets sont préjudiciables tant au confort de l'habitacle qu'à la sécurité du véhicule. EXPOSÉ DE L'INVENTION 3031558 2 [0002] Ce but est atteint, selon l'invention, en contrant ou en décalant les résonances de flexion du dispositif de friction et, notamment, en découplant ses modes de flexion. Plus précisément, l'invention vise à obtenir un découplage des modes de flexion du 5 dispositif de friction en réduisant fortement son niveau de symétrie par un différentiel d'inertie de façon à créer localement, sur l'un au moins des composants du dispositif, un décalage des fréquences propres de flexion du disque. L'invention vise à résoudre les problèmes techniques posés par l'art antérieur et, plus précisément, à supprimer ce défaut acoustique en proposant un dispositif de friction 10 d'embrayage comprenant deux garnitures annulaires symétriques à axe de révolution fixées de part et d'autre d'un disque central de support, caractérisé en ce que ledit disque central est muni d'au moins un jeu de masselottes disposé sur un même axe diamétral de façon à créer localement des discontinuités de répartition de sa masse surfacique et/ou de son inertie tout en conservant une raideur en flexion suivant l'axe de révolution sensiblement uniforme sur 360°. [0003] Selon une caractéristique avantageuse, le jeu de masselottes est placé entre le bord périphérique d'une rondelle de guidage coaxiale porté par un moyeu central et le bord intérieur desdites garnitures. [0004] Selon une première variante, chaque jeu de masselottes comprend au moins deux masselottes disposées symétriquement par rapport au centre du disque central. [0005] Selon une autre variante, les masselottes sont fixées, respectivement, de part et d'autre du disque central de support. [0006] Selon une variante alternative, le jeu de masselottes n'est fixé que d'un seul côté du disque central de support. [0007] Selon encore une autre variante, les masselottes sont constituées de plaquettes en secteurs à bords curvilignes et présentant une grande inertie. 3031558 3 [0008] De préférence, les masselottes ont un rayon de courbure homothétique de celui du disque central. [0009] Selon une variante spécifique, les masselottes d'un même jeu ont des masses et/ou des géométries différentes. 5 [0010] Selon une autre caractéristique avantageuse, les masselottes d'un même jeu présentent une différence de masse de manière à équilibrer dynamiquement le balourd initial du disque de friction d'embrayage autour de son axe de révolution. [0011] De préférence, le jeu de masselottes contribue à une augmentation totale de 15% à 25% de la masse du disque central. 10 [0012] Selon encore une autre caractéristiques, les masselottes ont une épaisseur comprise entre 1 et 20 fois l'épaisseur du disque central et, de préférence, entre 3 et 9 fois cette épaisseur. [0013] Selon une variante spécifique, les masselottes comportent des plots d'ancrage coopérant avec des orifices ménagés sur le disque central. 15 [0014] Un autre objet de l'invention est une utilisation d'un dispositif de friction d'embrayage tel que précédemment décrit dans un système de transmission pour véhicule automobile. [0015] L'invention permet ainsi de découpler les modes de flexion du dispositif de friction d'embrayage en prévoyant au moins un axe du disque central de support sur 20 lequel l'inertie est maximale tandis que les secteurs complémentaires du disque central présentent une inertie minimale. [0016] Les discontinuités apportées au niveau de l'inertie du disque central de support, selon l'invention, permettent de rompre ou tout au moins d'atténuer l'excitation qui est responsable, à chaque tour du moteur, de l'entretien de la 25 vibration génératrice du bruit néfaste. BREVE DESCRIPTION DES FIGURES 3031558 4 [0017] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description qui va suivre, en référence aux figures annexées et détaillées ci-après. La figure 1 représente une vue d'ensemble éclatée d'un mode de réalisation du 5 dispositif de friction d'embrayage selon l'invention. La figure 2 représente une vue de face du mode de réalisation du dispositif de la figure 1 après assemblage de ses divers composants. La figure 3 représente une vue en coupe transversale du mode de réalisation du dispositif de friction de la figure 2. 10 Pour plus de clarté, les éléments identiques ou similaires sont repérés par des signes de référence identiques sur l'ensemble des figures. Naturellement, les modes de réalisation illustrés par les figures présentées ci-dessus ne sont donnés qu'à titre d'exemples non limitatif. Il est explicitement prévu que l'on puisse associer entre eux ces différents modes pour les combiner. 15 DESCRIPTION DÉTAILLÉE DE MODES DE REALISATION [0018] Les figures 1 à 3 représentent un dispositif de friction d'embrayage du type comprenant deux garnitures 2, 3 à axe de révolution X montées de part et d'autre d'un disque central 1 de support appelé aussi parfois disque d'entraînement ou disque progressif. Le disque central 1 est équipé d'un moyeu central 4 et d'une 20 rondelle de guidage 5 coaxiale. La rondelle de guidage 5 est portée par le moyeu central 4. L'invention vise à perfectionner les dispositifs de friction traditionnels en vue de supprimer, ou tout au moins de réduire fortement, les nuisances vibratoires et acoustiques survenant, sur certains véhicules, dans la phase d'embrayage ou de 25 débrayage. Dans ce but, l'invention consiste à modifier la structure de l'un au moins des composants du dispositif de friction et, essentiellement, le disque central 1 de 3031558 5 support, pour créer localement des zones de déséquilibre ou de discontinuité de la masse de façon à présenter un profil asymétrique dans la distribution d'inertie. Ce différentiel est localisé selon au moins un axe diamétral du disque central 1 et plus généralement du dispositif de friction d'embrayage. L'axe diamétral D1 est 5 perpendiculaire à l'axe de révolution X. Les modifications susceptibles d'être apportées à chacun des composants prises isolément ou en combinaison, vont être décrites de façon détaillée ci-après. Le disque central 1 est pourvu, de manière traditionnelle, d'un orifice central 10, de pales ou lamelles périphériques 11 et dans son pourtour sont ménagés des alésages 10 15 (figure 1). Les pales 11 sont destinées à faciliter la flexion de la périphérie du disque central 1 en créant des zones souples élastiquement déformables lorsque le disque central 1 est comprimé entre le plateau de pression de l'embrayage associé et le plateau de réaction du volant moteur associé. Les orifices 15 sont destinés, quant à eux, à assurer la fixation avec les garnitures 15 annulaires 2, 3, au moyen de rivets R. Le dispositif de friction d'embrayage peut comprendre différents éléments fonctionnels ménagés ou rapportés sur le disque central 1de support, sur le moyeu 4 ou bien encore sur la rondelle de guidage 5 et qui sont susceptibles de coopérer avec d'autres éléments techniquement complémentaires (non représentés) du mécanisme 20 d'embrayage et qui, étant sans rapport direct avec l'invention, ne seront pas explicitement décrits. Dans un disque central de support traditionnel, la masse surfacique est relativement homogène même si elle n'est pas nécessairement répartie de façon uniforme du fait que les pales 11 sont toutes identiques et s'étendent de façon radiale et symétrique. 25 Dans ces conditions et compte tenu de la symétrie de révolution du disque central de support traditionnel et des garnitures, la fréquence de rotation du dispositif est relativement stable ce qui tend à entretenir toute vibration apparaissant de façon parasite. 3031558 6 [0019] Selon l'invention, le disque central est donc modifié pour créer une irrégularité ou une discontinuité de la fréquence de rotation par un déséquilibre local avec effet de ballant. Schématiquement, en prenant en référence deux axes diamétraux perpendiculaires 5 Dl, D2, du disque central 1 représenté sur les figures, il est prévu de fixer, sur l'un seulement de ces axes, au moins un jeu de masselottes 12, 13 formant un lestage. Ces lestages sur l'axe D1 (ou sur l'axe perpendiculaire D2) créent des discontinuités dans la répartition de la masse surfacique du disque central 1 ou de son inertie selon l'axe D1 par rapport à l'axe D2 ou inversement. 10 Cette configuration asymétrique conduit ainsi à un déséquilibre dynamique du disque central 1 en rotation du fait de la présence d'une discontinuité axiale de la distribution de la masse et donc de l'inertie sur sa surface. Le disque central 1 conserve toutefois une raideur en flexion suivant l'axe de révolution qui est sensiblement uniforme sur 360°. 15 Il en résulte une modification très sensible de la cinématique et, en particulier, de la fréquence de flexion du disque et des garnitures par effet de ballant ou de bascule. [0020] Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 2, l'axe D1 porte deux jeux 12, 13 de deux masselottes destinées à générer le différentiel local de masse. Ces deux jeux sont fixés, respectivement, de part et d'autre du disque central 1 et sur 20 le même axe diamétral Dl. Les deux masselottes de chaque jeu 12, 13 sont disposées en vis à vis sur l'axe diamétral et de façon symétrique par rapport au centre du disque central 1. Le poids et les dimensions de ces masselottes sont déterminées de telle sorte que la masse totale du disque modifié soit, au total, augmentée de 15% à 25% par rapport à 25 la masse surfacique d'un disque traditionnel non modifié, c'est à dire ne portant pas de masselotte. 3031558 7 Les masselottes ont une épaisseur comprise entre 1 et 20 fois l'épaisseur du disque central et, de préférence, entre 3 et 9 fois l'épaisseur du disque. [0021] Lorsque le disque central 1 est équipé d'un moyeu central 4 et d'une rondelle de guidage 5 coaxiale, comme illustré par la figure 2, chaque jeu 12, 13 de 5 masselottes est placé entre le bord périphérique de la rondelle de guidage 5 et le bord intérieur de l'une des garnitures annulaires 2, 3. [0022] Comme illustré par les figures 2 et 3, les masselottes 12, 13 sont fixées, respectivement, de part et d'autre du disque central 1 de support. Les masselottes 12, 13 sont constituées de plaquettes identiques en forme de secteurs à bords curvilignes 10 centrés sur l'axe D1 (figure 2) et présentant une grande inertie. Les rayons de courbure de ces secteurs sont ici sensiblement homothétiques de celui du disque central 1. [0023] Toutefois, dans une variante non représentée, il est possible de ne prévoir qu'un unique jeu de masselottes fixées sur un seul côté du disque central 1. 15 [0024] De manière optionnelle, il est également possible de prévoir que les masselottes d'un des jeux de masselottes 12, 13 ou de l'unique jeu de masselottes présentent une différence de masse de manière à équilibrer dynamiquement le balourd initial du disque de friction d'embrayage autour de son axe de révolution X. Dans ce cas, les masselottes d'un même jeu ont des masses et/ou des géométries 20 différentes. La différence de masse entre les deux masselottes d'un même jeu peut atteindre quelques dizaines de grammes. Le procédé de réalisation de cet équilibrage dynamique comprendrait une première étape de mesure du balourd dynamique du disque de friction d'embrayage sans jeu de masselottes suivant l'axe de révolution X, puis une deuxième étape de localisation du balourd suivant un axe diamétral D1 et 25 enfin une troisième étape de fixation du jeu de masselottes sur le disque central 1 suivant l'axe diamétral Dl, ledit jeu de masselottes comprendrait une différence de masse dans le but d'équilibrer dynamiquement le balourd initial du disque de friction d'embrayage. 3031558 8 [0025] Comme illustré par les figures 2 et 3, les masselottes 12, 13 comportent des plots d'ancrage 12a, 13a qui peuvent être constitués de rivets rapportés et sertis. Les rivets sont logés dans des orifices 14 correspondant ménagés à la fois dans les masselottes et dans les lamelles périphériques 11. Toutefois, le moyen de fixation par 5 rivet peut être remplacé par un point de soudure obtenu par décharge de condensateur. [0026] Selon encore une autre variante non représentée, chaque jeu 12, 13 pourrait comprendre plus de deux masselottes dont les masses et/ou les formes respectives seraient identiques ou différentes. Le dispositif de friction conserverait 10 cependant une discontinuité axiale de la distribution de la masse. 15 REVENDICATIONS1 Dispositif de friction d'embrayage comprenant deux garnitures annulaires symétriques (2, 3) à axe de révolution (X) fixées de part et d'autre d'un disque central (1) de support, caractérisé en ce que ledit disque central (1) est muni d'au moins un jeu de masselottes (12, 13) disposé sur un même axe diamétral (D1, D2) de façon à créer localement des discontinuités de répartition de sa masse surfacique et/ou de son inertie tout en conservant une raideur en flexion suivant l'axe de révolution sensiblement uniforme sur 360°. 2. Dispositif de friction d'embrayage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le jeu de masselottes (12, 13) est placé entre le bord périphérique d'une rondelle de guidage (5) coaxiale portée par un moyeu central (4) et le bord intérieur desdites garnitures (2, 3). 3. Dispositif de friction d'embrayage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque jeu de masselottes (12, 13) comprend au moins deux masselottes disposées symétriquement par rapport au centre du disque central (1) de support. 4. Dispositif de friction d'embrayage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les masselottes (12, 13) sont fixées, respectivement, de part et d'autre du disque central (1) de support. 5. Dispositif de friction d'embrayage selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le jeu de masselottes (12, 13) n'est fixé que d'un seul côté du disque central (1) de support. 6. Dispositif de friction d'embrayage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdites masselottes (12, 13) sont constituées de plaquettes en secteurs à bords curvilignes et présentant une grande inertie. 7. Dispositif de friction d'embrayage selon la revendication précédente, caractérisé en ce que lesdites masselottes (12, 13) ont un rayon de courbure homothétique de celui du disque central (1). 8. Dispositif de friction d'embrayage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les masselottes d'un même jeu ont des masses et/ou des géométries différentes. 3031558 10 9. Dispositif de friction d'embrayage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le jeu de masselottes (12, 13) contribue à une augmentation totale de 15% à 25% de la masse du disque central (1) de support. 5 10. Dispositif de friction d'embrayage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdites masselottes (12, 13) ont une épaisseur comprise entre 1 et 20 fois l'épaisseur du disque central (1). 11. Dispositif de friction d'embrayage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdites masselottes (12, 13) comportent des plots 10 d'ancrage (12a, 13a) coopérant avec des orifices (14) ménagés sur le disque central (1). 12. Utilisation d'un dispositif de friction d'embrayage selon l'une des revendications précédentes dans un système de transmission pour véhicule automobile. 15