COMPORTANT UN TEL DISQUE

DOMAINE TECHNIQUE La présente invention concerne un disque de friction d'embrayage comportant des surfaces de frottement montées de sorte à ne présenter aucun jeu axial. L'invention concerne également un embrayage de friction comportant un tel disque de friction. L'invention trouve des applications dans le domaine des embrayages de véhicules à moteur et, en particulier, dans le domaine des embrayages de type à friction pour véhicules automobiles.

ETAT DE LA TECHNIQUE

Dans le domaine des embrayages de véhicules à moteur, il est connu d'utiliser un disque de friction pour transmettre le couple entre le moteur et la boîte de vitesse. Un disque de friction d'embrayage classique comprend, comme représenté sur les figures 1 A-1 B, un disque-support 101 en tôle d'acier, en liaison avec un voile annulaire 104, et portant sur chacune de ses faces une garniture de friction 102 constituée par un disque épais en matériau de friction. Le disque de friction 100 est prévu pour être serré entre un plateau de pression et un plateau de réaction de l'embrayage. Ces plateaux d'embrayage sont liés en rotation à un arbre moteur 200 - qui peut être le vilebrequin du moteur dans une application au véhicule automobile. Le disque de friction 100 est calé en rotation sur un arbre mené 300 - qui peut être l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses dans une application au véhicule automobile - par l'intermédiaire de son moyeu 103.

Ainsi, en position embrayée, le plateau de pression assure l'adhérence du disque de friction sur le plateau de réaction. En phase de débrayage, le plateau de pression libère les garnitures de friction ce qui conduit à désengager l'arbre moteur de l'arbre mené de la boîte de vitesse.

Un embrayage à friction comporte généralement, entre les garnitures de friction 102 et le moyeu 103, un dispositif amortisseur de torsion 120 permettant de filtrer les acyclismes (vibrations, à-coups, etc.) entre le moteur et la boîte de vitesse. De manière connue, ce dispositif amortisseur 120 comporte des première et seconde rondelles de guidage 121 , 122, solidarisées l'une avec l'autre par l'intermédiaire d'entretoises 106, et maintenant le voile annulaire 104 et le disque-support 101 entre elles. Comme représenté sur les figures 1 A-1 B, chaque première et seconde rondelles de guidage 121 , 122 comporte des fenêtres 125a, 125b ménagées dans leur épaisseur et adaptées pour recevoir chacune un ressort hélicoïdal de forte raideur 124. Le voile annulaire 104 comporte également des fenêtres 125c, en regard axialement des fenêtres 125a, 125b des première et seconde rondelles de guidage 121 , 122, et adaptées pour recevoir chacune un des ressorts hélicoïdaux 124. Plusieurs ressorts hélicoïdaux 124 sont ainsi montés dans les rondelles de guidage et le voile, de manière circonférentielle, pour former un système élastique à effet circonférentiel. Ce système élastique participe à la transmission du couple de rotation entre les rondelles de guidage et le voile - et par conséquent entre le moteur et la boîte de vitesse - et favorise une souplesse dans la transmission du couple de sorte à limiter les à-coups lorsque l'embrayage est en position embrayée.

Toutefois, malgré le dispositif amortisseur, des acyclismes générés lors de la transmission du couple de rotation entre le moteur et la boîte de vitesse peuvent être ressentis par le conducteur, notamment en présence de forts effets centrifuges. Il a été constaté que ces acyclismes peuvent être amoindris lorsque le disque de friction présente de surfaces de frottement. En effet, il a été constaté que le nombre de surfaces de frottement a un effet direct sur l'amortissement des à-coups et autres acyclismes.

Des systèmes ont donc été proposés qui comportent, comme représenté sur la figure 1 A, une ou plusieurs rondelles de frottement 160 montées entre les rondelles de guidage du disque de friction. Ces rondelles de frottement sont généralement montées par empilement entre les rondelles de guidage121 , 122. Il existe donc un jeu axial entre les rondelles de frottement 1 60 et les autres composants du disque de friction. Or, ce jeu n'est pas constant et dégrade les performances de filtrage du dispositif amortisseur 120. RESUME DE L'INVENTION

Pour répondre au problème évoqué ci-dessus des acyclismes générés lors de la transmission du couple entre le moteur et la boite de vitesse, le demandeur propose un disque de friction dans lequel une première et une seconde rondelles de frottement sont fixées de sorte à empêcher tout jeu axial des rondelles de frottement au sein du disque de friction tout en permettant le frottement de surfaces entre elles, optimisant ainsi la filtration des acyclismes.

Selon un premier aspect, l'invention concerne un disque de friction d'embrayage comportant :

- un voile annulaire apte à être monté autour d'un arbre mené de rotation,

- un disque-support supportant des garnitures de friction, et

un dispositif amortisseur d'acyclismes comportant une première et une seconde rondelles de guidage, solidaires l'une de l'autre et munies chacune de fenêtres recevant un système élastique à effet circonférentiel,

Ce disque de friction se caractérise par le fait qu'il comporte une première rondelle de frottement montée entre la première rondelle de guidage et le disque- support et fixée sans jeu angulaire sur le voile annulaire, et une seconde rondelle de frottement montée entre la première rondelle de frottement et le voile annulaire et fixée sans jeu angulaire sur la première rondelle de guidage.

L'agencement des première et seconde rondelles de frottement du disque de friction a pour avantage d'augmenter le nombre de surfaces de frottement au sein du disque de friction, sans augmenter les jeux axiaux.

Selon certains modes de réalisation, la seconde rondelle de frottement est montée au sein du disque-support.

Avantageusement, la seconde rondelle de frottement fait partie intégrante du disque-support. Ces modes de réalisation permettent de limiter l'épaisseur des rondelles au sein du disque de friction et, par conséquent, de limiter la masse et l'encombrement dudit disque de friction.

De façon avantageuse, la première rondelle de frottement et la seconde rondelle de frottement sont montées de sorte à s'entrecroiser. Cet entrecroisement des rondelles de frottement permet de fixer chacune desdites rondelles tout en conservant leur mobilité relative.

Le disque de friction d'embrayage peut en outre comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :

- la première rondelle de frottement comporte une zone annulaire de frottement et des ailettes de fixation et la seconde rondelle de frottement comporte une zone annulaire de frottement et des ailettes de raccordement, les ailettes de fixation de la première rondelle de frottement étant décalées circulairement des ailettes de raccordement de la seconde rondelle de frottement.

- la première rondelle de frottement et/ou la seconde rondelle de frottement comportent au moins un pli assurant un dénivelé entre la zone annulaire de frottement et les ailettes.

- la première rondelle de frottement comporte deux ailettes de fixation, chaque ailette de fixation étant munie d'un orifice traversé par un rivet de fixation de ladite rondelle de frottement sur le voile annulaire.

- la seconde rondelle de frottement comporte deux ailettes de raccordement, chaque ailette de raccordement étant munie d'un orifice traversé par un rivet de fixation de ladite rondelle de frottement sur la première rondelle de guidage.

- la seconde rondelle de frottement est fixée sur la première rondelle de guidage par des rivets assurant la fixation des première et seconde rondelles de guidage entre elles.

Selon un deuxième aspect, l'invention concerne un embrayage à friction, notamment pour véhicule à moteur, comportant :

- un plateau de réaction destiné à être calé en rotation sur un arbre menant, - un disque de friction tel que défini précédemment, portant des garnitures de friction et destiné à être calé en rotation sur un arbre mené, et

- un plateau de pression apte à presser le disque de friction sur le plateau de réaction.

BREVE DESCRIPTION DES FIGURES D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de la description, illustrée par les figures dans lesquelles : - Les figures 1 A et 1 B, déjà décrites, représentent, respectivement, une vue en coupe et une vue éclatée de disques de friction selon l'état de la technique ;

- Les figures 2A et 2B représentent, respectivement, une vue semi-éclatée en perspective et une vue de face d'un disque de friction selon la présente invention ;

- Les figures 3A et 3B représentent des vues, respectivement, de face et de côté de la première rondelle de frottement d'un disque de friction selon la présente invention ;

- La figure 4 représente une vue de face de la seconde rondelle de frottement d'un disque de friction selon la présente invention ;

- La figure 5 représente une vue en coupe d'un disque de friction selon la présente invention.

DESCRIPTION DETAILLEE D'AU MOINS UN MODE DE REALISATION

Un exemple de réalisation d'un disque de friction dans lequel les rondelles de frottement sont fixées au sein dudit disque est décrit en détail ci-après, en référence aux dessins annexés. Cet exemple illustre les caractéristiques et avantages de l'invention. Il est toutefois rappelé que l'invention ne se limite pas à cet exemple.

Sur les figures, les éléments identiques sont repérés par des références identiques. Pour des questions de lisibilité des figures, les échelles de taille entre éléments représentés ne sont pas respectées.

De manière traditionnelle, et comme représenté sur les figures 2A-2B, le disque de friction 100 d'un embrayage à friction comporte un disque-support 101 équipé de garnitures de friction 102 et d'un orifice central 105 permettant son raccordement au moyeu 103 de l'embrayage. Le moyeu 103 est monté sur l'arbre mené de la boîte de vitesse et est raccordé au disque-support 101 par l'intermédiaire d'un voile annulaire 104.

En position embrayée, un plateau de pression applique un effort de serrage sur le disque de friction 100 de manière à transmettre le couple de rotation produit par le moteur à la boîte de vitesse. Afin de limiter les acyclismes, notamment lors du serrage et du desserrage du disque de friction, le disque de friction 100 comporte un dispositif amortisseur 120 monté entre les garnitures de friction 102 et l'orifice central 105 dudit disque de friction 100.

Ce dispositif amortisseur 120 comporte une première et une seconde rondelles de guidage, respectivement 121 et 122, montées en rotation autour du moyeu 103 et solidarisées l'une avec l'autre au moyen d'entretoises (non visibles sur les figures). Le voile annulaire 104 est agencé entre les deux rondelles de guidage 121 , 122 de façon coaxiale et comporte, sur sa périphérie interne, un jeu de dents périphériques engrenant dans des créneaux ménagés à la périphérie externe du moyeu 103.

Le dispositif amortisseur 120 comporte en outre un système élastique à effet circonférentiel comprenant plusieurs ressorts hélicoïdaux 124, de raideur forte, identique ou différente d'un ressort à l'autre. Les ressorts hélicoïdaux 124 sont logés dans des fenêtres 125a, 125b, 125c ménagées respectivement dans les deux rondelles de guidage 121 , 122 et dans le voile annulaire 104. Les ressorts hélicoïdaux 124 sont circonférentiellement en butée sur les rondelles de guidage 121 , 122 et sur le voile 104. Le système élastique à effet circonférentiel participe ainsi à la transmission du couple de rotation entre les rondelles de guidage 121 , 122 et le voile annulaire 104.

Dans l'exemple des figures 2A-2B, plusieurs ressorts hélicoïdaux 124, par exemple quatre, sont répartis sur la circonférence du voile annulaire 104 et des rondelles de guidage 121 , 122. Ces ressorts hélicoïdaux 124 sont logés dans les fenêtres 125a-125c ménagées dans chacune des rondelles de guidage 121 , 122 et dans le voile annulaire 104.

Selon l'invention, le dispositif amortisseur comporte également une première rondelle de frottement 130 et une seconde rondelle de frottement 140. Ces rondelles de frottement 130, 140 ont pour rôle d'assurer un frottement l'une sur l'autre et donc d'augmenter le nombre de surfaces de frottement. Or, augmenter le nombre de surfaces de frottement permet d'augmenter le couple de résistance et donc de générer un effet d'hystérésis supplémentaire dans le disque de friction. En particulier, multiplier par deux le nombre de surfaces de frottement permet de multiplier par deux le couple de résistance et donc d'améliorer le filtrage des acyclismes. L'homme du métier comprendra que multiplier le nombre de surfaces de frottement permet aussi de diviser les charges élastiques au sein du disque de friction, ce qui permet, pour un résultat identique à celui des disques de friction de l'art antérieur, d'utiliser des ressorts de moindre raideur et donc de diminuer le coût de revient du disque de friction.

Dans l'exemple des figures 2A-2B, la première rondelle de frottement 130 est une rondelle indépendante comportant une zone annulaire de frottement 131 et des ailettes de fixation 132, réparties latéralement sur le pourtour de la zone annulaire 131 . La seconde rondelle de frottement 140 est une rondelle intégrée dans le disque- support 101 . Cette seconde rondelle de frottement 140 comporte une zone annulaire 141 et des ailettes de raccordement 142, raccordant la zone annulaire 141 à la zone de support 143 du disque-support sur laquelle sont montées les garnitures 102.

Un exemple de la première rondelle de frottement 130 est représenté, selon une vue de face et une vue de côté, sur les figures 3A-3B. Ces figures montrent la zone annulaire 131 sur laquelle sont montées, de façon diamétralement opposée, deux ailettes de fixation 132. Chaque ailette de fixation 132 est une patte solidaire de la zone annulaire 131 et peut être rapportée sur ladite zone annulaire, par exemple par soudage, ou fabriquée d'une seule pièce avec la zone annulaire 131 , par exemple par découpe dans une tôle. Chaque ailette de fixation 132 comporte un orifice 134 destiné à être traversé par une pièce de fixation du type rivet. Dans l'exemple des figures 3A-3B, chaque ailette de fixation 132 peut comporter, à la jointure entre l'ailette et la zone annulaire, un ou plusieurs pli(s) 133 formant un dénivelé entre ladite ailette de fixation 132 et la zone annulaire 131 .

Un exemple de la seconde rondelle de frottement 140 est représenté, selon une vue de face, sur la figure 4. Cette figure 4 montre le disque-support 101 avec sa zone de support 143 destinée à recevoir les garnitures de friction. Comme représenté sur cette figure 4, le disque-support 101 intègre, en son centre, la seconde rondelle de frottement 140. Cette seconde rondelle de frottement 140 comporte une zone annulaire de frottement 141 concentrique à la zone de support 143 et raccordée à ladite zone de support 143 par des ailettes de raccordement 142. Ces ailettes de raccordement 142, par exemple au nombre de deux, sont positionnées latéralement sur le pourtour de la zone annulaire 141 , de façon diamétralement opposée. Comme les ailettes de fixation 132 de la première rondelle de frottement 130, chaque ailette de raccordement 142 de la deuxième rondelle de frottement 140 est une patte solidaire de la zone annulaire 141 qui peut être rapportée sur ladite zone annulaire, par exemple par soudage, ou fabriquée d'une seule pièce avec la zone annulaire 141 , par exemple par découpe dans une tôle. Chacune des ailettes de raccordement 142 peut comporter, à la jointure entre l'ailette 142 et la zone annulaire 141 , un ou plusieurs pli(s) 144 formant un dénivelé entre ladite ailette de raccordement 142 et la zone annulaire 141 .

Comme représenté sur les figures 2A-2B, la première rondelle de frottement 130 est montée entre la première rondelle de guidage 121 et le disque-support 101 et la seconde rondelle de frottement 140 est montée entre le voile annulaire 104 et la première rondelle de frottement 130. La seconde rondelle de frottement 140 peut être intégrée dans le disque-support 101 , comme montré sur les figures 2A-2B. L'homme du métier comprendra cependant que la seconde rondelle de frottement 140 peut aussi être une rondelle indépendante du disque-support, montée entre la première rondelle de frottement 130 et le voile annulaire 140 et fixée sur la rondelle de guidage 121 , comme expliqué plus en détail par la suite.

Dans les exemples précédents, la première rondelle de frottement 130 et la seconde rondelle de frottement 140 comportent chacune deux ailettes de fixation/raccordement. L'homme du métier comprendra que le nombre d'ailettes de fixation ou de raccordement peut varier en fonction, par exemple, du nombre de ressorts 124.

Comme montré sur les figures 2A-2B, la première rondelle de frottement 130 et la seconde rondelle de frottement 142 sont empilées l'une sur l'autre de sorte que les ailettes de fixation 132 de la première rondelle de frottement 130 soient décalées circulairement des ailettes de raccordement 142 de la seconde rondelle de frottement 140. Autrement dit, les deux rondelles de frottement 130, 140 sont positionnées de façon à ce que leurs zones annulaires 131 , 141 soient dans des plans parallèles et que leurs ailettes 132, 142 ne se chevauchent pas axialement. De préférence, les ailettes 132, 142 sont placées de façon à ce que, vue de face, une droite passant par les deux ailettes de fixation 132 soit orthogonale à une droite passant par les deux ailettes de raccordement 142. Selon l'invention, la première rondelle de frottement 130 est fixée sur le voile annulaire 104 et la seconde rondelle de frottement 140 est fixée sur la première rondelle de guidage 121 . Selon certains modes de réalisation, la fixation des rondelles de frottement 130, 140 peut être réalisée par l'intermédiaire de rivets R1 , R2, comme représenté sur la figure 2B, ou par tout moyen de fixation connu de l'homme du métier. La première rondelle de frottement 130 est fixée par des rivets R1 à travers les orifices 134 de ladite rondelle et des orifices 135 ménagés dans le voile annulaire 104. La seconde rondelle de frottement 140 est fixée par les rivets R2 à travers des orifices 145 ménagés dans le disque-support 101 à proximité des ailettes de raccordement 142 et des orifices 146 ménagés dans la première rondelle de guidage 121 . Les orifices 134 de la première rondelle de frottement 130 et les orifices 135 du voile annulaire 104 peuvent être des orifices pratiqués, selon l'invention, pour recevoir les rivets R1 . Les orifices 145 du disque-support 101 et 146 de la première rondelle de guidage 121 peuvent être des orifices existants, originellement utilisés pour solidariser la première rondelle de guidage 121 avec la seconde rondelle de guidage 122 via le disque-support 101 . L'homme du métier comprendra que, en fonction de leur position, les rivets R1 peuvent être des rivets originellement utilisés pour fixer des composants du disque de friction, par exemple les rivets utilisés pour fixer les deux rondelles de guidage ensemble. Au contraire, les rivets R2 peuvent être des rivets ajoutés dans le disque de friction pour fixer la seconde rondelle de frottement 140 sur la première rondelle de guidage 121 . L'utilisation de rivets utilisés originellement pour fixer des composants du disque de friction entre eux permet un gain en masse du disque de friction.

On comprend de ce qui précède que les deux rondelles de frottement 130, 140 sont empilées l'une sur l'autre mais fixées sur des composants du disque de friction différents. Chaque rondelle de frottement étant solidarisée avec un composant du disque de friction, elle ne présente pas de jeu angulaire. Toutefois, comme la première rondelle de guidage et le voile annulaire sont mobiles en rotation l'un par rapport à l'autre, les deux rondelles de frottement sont également mobiles en rotation l'une par rapport à l'autre. Ainsi, sous l'effet de pression des ressorts 124, les deux rondelles de frottement sont pressées l'une contre l'autre et, du fait de leur mobilité en rotation relative, frottent l'une sur l'autre. Les forces de frottement exercées par une rondelle de frottement sur l'autre rondelle de frottement génèrent un effet d'hystérésis intervenant dans le filtrage des acyclismes entre le moteur et la boite de vitesse.

La figure 5 est une représentation en coupe d'un disque de friction selon l'invention. Cette figure 5 montre le disque-support 101 avec la seconde rondelle de frottement 140 intégrée. Elle montre également le voile annulaire 104 sur lequel la première rondelle de frottement 130 est fixée par les rivets R1 .

Comme décrit en référence aux figures 3 et 4, au moins une des deux rondelles de frottement comporte des plis 133, 144 assurant une déclivité des ailettes 132, 142 par rapport à la zone annulaire 131 , 141 . Cette déclivité d'au moins une des rondelles de frottement, associée à la fixation inversée desdites rondelles de frottement (fixation de la première rondelle de frottement sur le voile annulaire et fixation de la seconde rondelle de frottement sur la première rondelle de guidage), engendre un entrecroisement des rondelles de frottement 130, 140 au sein du disque de friction. Cet entrecroisement de la première rondelle de frottement 130 avec la seconde rondelle de frottement 140, visible sur la figure 5, permet le frottement relatif des deux rondelles de frottement 130, 140.

On comprend de la description qui précède que l'agencement des rondelles de frottement permet d'apporter un effet d'hystérésis supplémentaire, sans engendrer de jeu axial au sein du disque de friction. Le filtrage des acyclismes générés par la transmission du couple de rotation entre le moteur et la boîte de vitesse peut ainsi être optimisé.

Selon un second aspect, l'invention concerne un embrayage de véhicule à moteur qui comporte :

- un plateau de réaction destiné à être calé en rotation sur un arbre menant, - un disque de friction portant des garnitures de friction et destiné à être calé en rotation sur un arbre mené,

- un plateau de pression apte à presser le disque de friction sur le plateau de réaction, et

- un dispositif amortisseur équipé des première et seconde rondelles de frottement telles que décrites précédemment et assurant une transmission de couple relativement souple entre le moteur et la boîte de vitesse.

Bien que décrit à travers un certain nombre d'exemples, variantes et modes de réalisation, le disque de friction et l'embrayage selon l'invention comprennent divers variantes, modifications et perfectionnements qui apparaîtront de façon évidente à l'homme du métier, étant entendu que ces variantes, modifications et perfectionnements font partie de la portée de l'invention, telle que définie par les revendications qui suivent.