FR2737545A1 - Disque d'embrayage comportant un disque de friction composite - Google Patents
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Abstract
L'invention se rapporte à un disque d'embrayage comportant au moins un système élastique de ressort de marche en charge; dans des pièces du système élastique de ressort de marche en charge pouvant tourner relativement l'une par rapport à l'autre, d'une part est disposé de manière fixe en rotation, un disque de friction 17 qui présente sur la périphérie diverses zones de friction à coefficients de frottement différents, et d'autre part son prévues des zones de contact 20, qui dans la plage angulaire active de rotation, se déplacent sensiblement d'une zone de friction 18, au moins en partie jusqu'à une autre zone de friction 19.
Description
L'invention se rapporte à un disque d'embrayage pour un embrayage à
friction d'un véhicule automobile, comprenant une partie d'entrée pourvue de garnitures de friction, une partie de sortie pourvue d'une denture intérieure destinée au montage fixe en rotation sur un arbre d'entrée de boite de vitesses, un agencement concentrique des deux groupes permettant une rotation relative réciproque, limitée, à l'encontre de la force d'au moins un dispositif élastique de ressort, notamment sous la forme de plusieurs ressorts hélicoïdaux disposés de manière concentrique, qui sont insérés dans des fenêtres de la partie d'entrée et de la partie de sortie, et au moins un dispositif de friction actif en cas de rotation relative, qui est disposé entre des côtés en regard l'un de l'autre de la partie d'entrée et de la partie de sortie, et qui est soumis à
l'action de la force d'un dispositif à action axiale.
Des disques d'embrayage de ce mode de construction sont divulgués, par exemple par le document de brevet US 4 655 336. Dans ce disque d'embrayage connu, est utilisé un disque de friction qui présente, réparties en périphérie, plusieurs zones de friction à coefficients de frottement différents. Ce disque de friction coopère avec un disque segmenté, qui après l'assemblage du disque d'embrayage permet d'influencer ultérieurement la force de friction, par le fait que le disque segmenté est réglé avec ses segments sur la zone correspondante du disque de friction. Il est ainsi possible de régler une friction plus forte ou plus faible, par exemple en vue de compenser les variations du ressort produisant la force d'appui. Dans tous les cas, il est prévu que les zones angulaires des garnitures de friction sont plus grandes que l'angle de rotation relative possible à l'intérieur du disque d'embrayage. Il est ainsi garanti que la friction, une fois réglée, reste conservée indépendamment de l'angle de rotation relative. Par ailleurs, le document de brevet US 4 274 525 divulgue que dans un disque d'embrayage, il est possible de faire varier une force de friction en fonction de l'angle de rotation relative, par le fait que des segments de friction montent sur une rampe axialement élastique, en permettant ainsi de faire varier la force de friction en fonction de l'angle de
rotation relative et de la pente de la rampe.
Le but de la présente invention consiste à produire une force de friction qui est variable avec l'angle de rotation, et qui dans l'optique d'une grande constance des forces de friction, peut être réalisée dans le cadre d'un mode de construction le plus simple possible. Conformément à l'invention, ce but est atteint grâce au fait que le dispositif de friction comprend un disque de friction concentrique qui présente, réparties sur la périphérie, plusieurs zones de friction à coefficients de frottement différents, le disque de friction étant monté de manière fixe en rotation sur l'une des pièces formant la partie d'entrée ou la partie de sortie, et l'autre pièce reposant sur le disque de friction par des zones de contact prédéterminées de manière telle, que chaque zone de contact, dans le cadre de la rotation relative possible, se déplace sensiblement d'une zone de friction au moins en partie jusqu'à une autre zone de friction. Grâce à une telle configuration du dispositif de friction, d'une part un dispositif à ressort utilisé peut être simple, c'est à dire qu'il est possible de mettre en oeuvre un simple ressort en précontrainte dans un emplacement axial prédéterminé, et d'autre part il est possible de réaliser une variation de la force de friction en fonction de l'angle de rotation relative, grâce au disque de friction comportant des zones de friction différentes disposées sur la périphérie; il est ainsi possible, grâce à la zone de contact, aussi bien de passer d'une zone de friction à l'autre zone de friction en réalisant ainsi le saut de force de friction maximal, que de passer, par exemple, d'une zone de friction uniquement partiellement à l'autre zone de friction, ce qui permet de réaliser un saut de force de friction moindre. D'autres possibilités pour produire la force sont également envisageables, telles que, par exemple,
des dispositifs électromagnétiques ou autres.
Par ailleurs, le disque de friction présente des zones de friction à coefficients de frottement différents, sur le côté dirigé vers les zones de contact. Un tel mode de réalisation est avantageux lorsque le disque de friction ne doit pas être réalisé de part en part de matériaux différents, mais que sont uniquement prévues des zones de friction à coefficients de frottement différents, sur le côté dirigé vers les
zones de contact.
Dans l'optique de l'invention, il est par ailleurs avantageux que le disque de friction soit revêtu de matériaux à coefficients de frottement différents. Il est ainsi possible à moindre coût, en prévoyant des matériaux différents, d'utiliser à tout
moment un coefficient de frottement adapté aux besoins.
Il est toutefois également tout à fait possible que le disque de friction soit constitué par l'assemblage de plusieurs, de préférence de deux pièces à coefficients de frottement différents. Cela permet, par exemple, de créer selon un système modulaire, une série de disques de friction dont la forme est toujours la même et dont les coefficients de frottement peuvent
varier dans des limites très larges.
Un mode de réalisation de l'invention est caractérisé en ce que le disque de friction est constitué d'un support, qui de préférence est réalisé en matière plastique présentant un premier coefficient de frottement faible, et qui forme une zone de friction plane de manière concentrique et perpendiculairement à l'axe de rotation, en ce que dans la zone de friction, au moins en un endroit, de préférence en plusieurs endroits répartis sur la périphérie, est prévu un évidement s'étendant sensiblement de manière radiale, dans lequel est insérée une pièce d'insert en un matériau présentant un second coefficient de frottement plus élevé, cette pièce d'insert formant une zone de friction dans le même plan que la zone de friction du support. Par ailleurs, une liaison fixe de rotation entre le support et la pièce d'insert est réalisée par l'intermédiaire des évidements et les zones (pattes) de
la pièce d'insert, qui s'engagent dans les évidements.
La réalisation d'évidements s'étendant sensiblement de manière radiale dans le support, et la mise en oeuvre de pièces d'insert correspondantes en un matériau d'un autre coefficient de frottement, permet de garantir que d'une part le plan dans lequel est engendrée la friction, reste constant le long de la périphérie, et d'autre part qu'il se produit un entraînement fixe en
rotation par complémentarité de forme des deux pièces.
Il est ici également possible de ne pas conférer une étendue radiale aux évidements, mais de leur conférer une position inclinée ou en forme de courbe, de sorte que, par exemple, en fonctionnement, le passage de l'une des zones de friction à l'autre s'effectue de manière
plus ou moins abrupte.
Une configuration de l'invention est caractérisée en ce que le support présente une ouverture centrale, en ce que la pièce d'insert présente un anneau comportant plusieurs pattes en saillie radiale, et en ce que l'anneau est inséré dans l'ouverture centrale et les pattes s'engagent dans les évidements correspondants du support. Cela permet d'assurer une réalisation également d'un seul tenant de la pièce d'insert avec ses pattes, le disque de friction n'étant ainsi constitué que de l'assemblage de deux pièces. Cela facilite aussi bien la
tenue des stocks de pièces détachées que le montage.
Selon une configuration de l'invention, le support présente, sur le côté opposé à celui o se trouve la zone de friction, au moins un tenon en saillie axiale, qui s'engage sensiblement sans jeu dans la direction périphérique, dans une ouverture correspondante dans la partie d'entrée ou la partie de sortie, la zone de contact étant agencée dans l'autre partie. La liaison fixe en rotation entre le support et la partie d'entrée ou la partie de sortie du disque d'embrayage, s'effectue donc par des tenons en saillie
axiale, réalisés d'un seul tenant sur le support. Ceux-
ci s'engagent sensiblement sans jeu dans la direction périphérique, dans la pièce conjuguée. Ces tenons sont de préférence réalisés d'un seul tenant avec le support, et celui-ci peut d'une manière extrêmement simple, être constitué d'une pièce en matière plastique moulée par
injection.
Pour réaliser le bocage réciproque du support et de la pièce d'insert, l'anneau de la pièce d'insert est déporté par rapport aux pattes, axialement hors du plan des zones de friction, en direction du support, et dans l'ouverture du support sont disposées des languettes élastiques radialement, qui maintiennent
l'anneau en position de pré-montage.
En vue de réaliser plus de possibilités d'étagement pour la production de la force de friction, il est prévu selon l'invention, un mode de réalisation caractérisé en ce que le disque de friction présente au moins en un endroit de sa périphérie, une zone de friction plane dans un plan perpendiculaire à l'axe de rotation, et s'y raccordant, dans chaque sens de rotation, au moins une autre zone de friction formant un angle par rapport au dit plan, et en ce que ladite autre pièce présente de manière similaire, une zone de contact plane et s'y raccordant dans chaque sens de rotation, au moins une autre zone de contact de même inclinaison angulaire, la zone de contact plane étant plus grande en direction périphérique que la zone de friction plane. Ce mode de construction permet, à partir de la position de repos, de produire dans une première plage angulaire de rotation relative, une première force de friction, et ensuite en cas de rotation relative plus importante, de mettre en action les zones coudées, les zones non coudées se mettant totalement hors d'action. Un tel mode de construction permet d'effectuer rapidement, relativement sans transition, le passage de l'une des forces de friction à l'autre, ce qui est tout à fait
souhaitable pour certaines applications.
Dans ce cas, l'autre pièce peut présenter une zone de contact supplémentaire se raccordant à chaque zone de contact coudée, et s'étendant parallèlement à la première zone de friction. Une telle configuration permet, lorsque l'angle de rotation relative continue à augmenter, de produire une troisième force de friction, toutes les forces de friction pouvant être réglées de
manière indépendante les unes des autres.
Pour produire de manière bien définie et précise les différentes forces de friction, il est proposé qu'aussi bien le disque de friction que l'autre pièce, peuvent être pourvues au moins par endroits, d'un revêtement ou d'une garniture de friction pour produire
une force de friction définie.
Une réalisation de l'invention est caractérisée en ce que le disque d'embrayage comprend un moyeu à denture extérieure dans laquelle vient engrener un disque de moyeu avec une denture intérieure, cette denture étant pourvue d'un jeu limité dans la direction périphérique, en ce que des deux côtés du disque de moyeu sont agencées des tôles de recouvrement qui sont reliées l'une à l'autre de manière fixe en rotation et sont maintenues à distance l'une de l'autre, l'une des tôles de recouvrement étant pourvue, radialement à l'extérieur, de garnitures de friction, en ce que des ressorts hélicoïdaux dans des fenêtres du disque de moyeu et des tôles de recouvrement réalisent un système élastique de ressort de marche en charge, en ce qu'axialement entre le disque de moyeu et l'une des tôles de recouvrement est disposé un amortisseur de marche à vide, en ce que sur l'autre côté du disque de moyeu, entre celui-ci et l'autre tôle de recouvrement sont disposés le disque de friction et un ressort, en ce que dans la tôle de recouvrement, dans la zone du disque de friction, sont réalisées des zones de contact, et en ce que dans des ouvertures communes du disque de moyeu s'effectuent aussi bien l'entraînement fixe de rotation de l'amortisseur de marche à vide que celui du support du disque de friction plan ou du disque de friction à parties coudées. Ainsi, le disque de friction est de préférence utilisé dans un disque d'embrayage qui renferme un moyeu et un disque de moyeu, ces deux éléments étant liés par une denture, de manière fixe en rotation et avec jeu dans la direction périphérique, conformément à la plage d'action d'un amortisseur de marche à vide; entre les deux tôles de recouvrement en tant que parties d'entrée, sur un côté du disque d emoyeu est disposé l'amortisseur de marche à vide, et de l'autre côté, le disque de friction. Mais il est toutefois également tout à fait possible d'utiliser un disque d'embrayage comportant un disque de moyeu disposé de manière fixe en rotation, sans jeu dans la direction périphérique; dans ce cas, on utilise pour l'étage d'élasticité présentant la plus faible raideur, l'un des
ressorts de l'étage d'élasticité de marche en charge.
La détermination des forces de friction différentes produites par le disque de friction peut s'effectuer totalement sans tenir compte des étages d'élasticité du système élastique de ressort à l'intérieur du disque d'embrayage. Il est ainsi intéressant, par exemple, de prévoir l'insert de friction de friction la plus élevée avant ou après un
étage dans le système élastique de ressort.
Dans la suite, l'invention va être explicitée plus en détail au regard d'exemples de réalisation représentés sur les dessins annexés, qui montrent: Fig. 1 la coupe longitudinale d'un disque d'embrayage, ainsi qu'une coupe partielle I-I du dispositif de friction; Fig. 2 une vue en plan du disque de friction; Fig. 3 une coupe longitudinale du disque de friction selon la ligne II-II de la figure 2; Fig. 4 au total trois phases différentes d'un dispositif de friction présentant des zones de friction et des zones de contact en partie inclinées. La figure 1 montre un disque d'embrayage 1 dont le principe de construction de base est divulgué, par exemple, par le document de brevet anglais 2 181 817. Le moyeu 2 est disposé de manière concentrique à un axe de rotation 3 et est en liaison fonctionnelle avec un disque de moyeu 4, une denture 16 étant agencée entre les deux pièces et permettant une liaison fixe en rotation entre les deux pièces, tout en conservant un jeu dans la direction périphérique. Le moyeu 2 et le disque de moyeu 4 sont les parties de sortie du disque d'embrayage 1. Font office de parties d'entrée, les deux tôles de recouvrement 5 et 6, qui sont disposées latéralement au disque de moyeu 4, et qui par l'intermédiaire de rivets 10, sont liées l'une à l'autre de manière fixe en rotation et sont maintenues à distance l'une de l'autre. L'une des tôles de recouvrement porte dans sa zone radialement extérieure, un ou plusieurs supports de garniture 7, qui sont fixés par l'intermédiaire de rivets 11. Le ou les supports de
garniture 7 sont pourvus de garnitures de friction 8.
Dans des fenêtres 13 du disque de moyeu et dans des fenêtres 14 des tôles de recouvrement 5 et 6, sont disposés des ressorts hélicoïdaux 12 qui réalisent un
système élastique de ressort de marche en charge.
Axialement entre le disque de moyeu 4 et l'une 6 des tôles de recouvrement, est disposé un amortisseur de marche à vide 15, dont le principe de construction et dont la fonction apparaissent dans le document de brevet anglais cité plus haut. Entre les disque de moyeu 4 et l'autre tôle de recouvrement 5, est disposé un disque de friction 17, qui produit une force de friction pouvant varier en fonction de l'angle de rotation relative. Le disque de friction 17 est constitué, dans le cas présent, de deux pièces, qui seront explicitées plus en
détail dans la suite au regard des figures 2 et 3.
Sensiblement dans l'espace radial occupé par l'amortisseur de marche à vide 15, se trouve, sur le côté opposé du disque de moyeu 4, le disque de friction 17. Il s'engage avec des tenons 27 s'étendant axialement, dans des ouvertures 28 correspondantes dans le disque de moyeu 4, pour assurer l'entraînement fixe en rotation. Dans les mêmes ouvertures 28 peuvent également s'engager des parties de l'amortisseur de marche à vide 15, qui sont également liées de manière fixe en rotation au disque de moyeu 4. L'entraînement fixe en rotation du disque de friction 17 peut également s'effectuer de manière indirecte, par le fait que, par exemple, le ressort 30 n'assure pas uniquement la production de la force axiale, mais est également mis à profit pour l'entraînement fixe de rotation. A cet effet, le ressort 30 peut d'une part s'appliquer contre des protubérances d'orientation axiale du disque de friction 17, et d'autre part s'engager de manière fixe
en rotation, avec des taquets, dans les ouvertures 28.
Le disque de friction 17 est sollicité par une force axiale par le ressort 30, le ressort 30 s'appuyant d'une part sur le disque de moyeu 4 et d'autre part sur le disque de friction 17. Aussi, il presse le disque de friction 17 sur des zones de contact 20 correspondantes de la tôle de recouvrement 5. Par ailleurs, la figure 1 laisse entrevoir un palier 9 qui est disposé entre un embout sensiblement cylindrique du moyeu 2 et le diamètre intérieur de la tôle de recouvrement 5, pour en assurer le guidage réciproque. La coupe I-I est à
prendre en considération avec les figures 2 et 3.
Celles-ci montrent une vue en plan et une coupe du disque de friction 17. Ce dernier est constitué d'un il support 22, qui dans le cas présent est réalisé sous la forme d'une pièce en matière plastique, moulée par injection. Le support comporte des tenons 27 orientés axialement, par lesquels il est lié de manière fixe en rotation, au disque de moyeu 4, par l'intermédiaire d'ouvertures 28 correspondantes. Un mouvement axial est toutefois garanti. Le support 22 est de forme annulaire et présente, dans le cas présent en quatre endroits répartis de manière régulière en périphérie, des évidements 21. Ces évidements s'étendent sensiblement dans la direction radiale, et sont réalisés dans la surface de friction que présente le support sur le côté opposé à celui des tenons 27. Dans ces évidements 21 s'engagent des pattes 26 d'une pièce d'insert 23, qui s'étendent sensiblement de manière radiale, la profondeur axiale des évidements 21 coïncidant avec l'épaisseur de matériau des pattes 26. Ainsi est formée une surface de friction le long de la périphérie. Cette surface de friction est formée, en raison de l'utilisation de matériaux différents pour le support 22 et la pièce d'insert 23, de zones de friction 18 et 19 qui présentent des coefficients de frottement différents. Dans le cas présent, le coefficient de frottement du support 22, qui est matière plastique, peut par exemple se situer à une valeur de 0,15, tandis que le coefficient de frottement de la pièce d'insert 23, pour autant qu'elle soit en métal, se situe à une valeur environ égale à 0,7. La pièce d'insert 23 présente un anneau 25 qui est fermé sur le plan périphérique, et duquel font saillie radialement vers l'extérieur, les pattes 26 individuelles. En principe, il est naturellement également possible de supprimer totalement l'anneau 25 et de mettre en oeuvre les pattes 26 en tant que pièces individuelles. En plus, conformément à la figure 3, l'anneau 25 est décalé axialement par rapport aux pattes 26, de manière à s'engager dans une ouverture 24 correspondante du support 22. Le support 22 est ici pourvu, à l'intérieur de son ouverture 24, de plusieurs languettes 29 réparties dans la direction périphérique, qui exercent une force élastique radiale, et qui maintiennent l'anneau 25 inséré, avec les pattes 26. Ce maintien sert au montage préalable du support 22 et de la pièce d'insert 23. La répartition sur le plan périphérique, des zones de friction 18 et 19 ressort notamment de la figure 2. Le disque de friction 17 constitué du support 22 et de la pièce d'insert 23, est inséré entre le disque de moyeu 4 et la tôle de recouvrement 5 de manière telle, que d'une part les tenons 27 s'engagent dans les ouvertures 28 du disque de moyeu 4, et que d'autre part le ressort 30 soit disposé entre le disque de friction 17 et le disque de moyeu 4. Le ressort charge le disque de friction 17 en direction de la tôle de recouvrement 5 présentant dans la région des zones de friction 18 et 19, des zones de contact 20, qui sont réalisées dans le matériau de la tôle de recouvrement 5 ici plane, en étant formées de façon à sortir hors du plan de la tôle de recouvrement en cet endroit, en direction du disque de moyeu 4. La disposition d'une de
ces zones de contact apparaît sur les figures 1 et 2.
Usuellement sont agencées de manière répartie sur la périphérie, autant de zones de contact 20, que sont
prévues de pattes 26 sur la pièce d'insert 23.
Sur la figure 4 est représenté un dispositif de friction, sous la forme d'une coupe similaire à la coupe I-I de la figure 1. Elle montre sur l'un des côtés, un disque de friction 32 comportant au moins un tenon 27 en saillie axiale, pour la liaison fixe en rotation au disque de moyeu 4. En regard du disque de friction 32 est disposée une région de la tôle de recouvrement 5. Les deux produisent, en cas de rotation relative, des forces de friction différentes le long de l'étendue de l'angle de rotation relative. Dans la position de repos, conformément à la représentation à gauche sur la figure 4, deux zones planes s'appuient l'une sur l'autre. Celles-ci sont d'une part la zone de contact 38 de la tôle de recouvrement 5, et d'autre part la zone de friction 34 du disque de friction 32 (la totalité des repères est indiquée sur la représentation de droite de la figure 4). La zone de contact 38 de la tôle de recouvrement 5 est plus grande dans la direction périphérique, que la zone de friction 34 du disque de friction 32; de ce fait, la force de friction reste maintenue dans ce premier étage, jusqu'à ce que la zone de contact 38 quitte la zone de friction 34. Aussi bien la tôle de recouvrement 5, que le disque de friction 32 sont pourvus d'autres zones se raccordant à la zone de contact 38 et respectivement à la zone de friction 34, en poursuivant celles-ci dans la direction périphérique, ces zones supplémentaires étant coudées toutes les deux dans la même direction. Il est ainsi possible, tel que cela est montré à titre d'exemple sur la représentation centrale de la figure 4, en cas de rotation relative dans l'un des sens de rotation, de réaliser de manière très brève un passage à la production de la force de friction entre la zone de contact 39 et la zone de friction 35. Dans le cas présent, la zone de friction 35 est réalisée par une garniture de friction 40 encastrée dans la surface. Lors de la poursuite de la rotation relative, dans le même sens, il s'établit la situation selon la représentation de droite sur la figure 4. Dans ce cas, la zone de contact 39 se déplace le long de la zone de friction 35 jusqu'à ce que deux zones planes s'appuient à nouveau l'une sur l'autre, à savoir la zone de contact 36 de la tôle de recouvrement 5 et la zone de friction 34 du disque de friction 32. Si un mouvement relatif a lieu dans le sens opposé, ce sont les zones inclinées 33 et 37 qui entrent en contact réciproque
après la zone de contact 38 et la zone de friction 34.
Comme le laissent entrevoir les trois représentations de la figure 4, il est à présent possible de prévoir des matériaux différents déterminés
pour obtenir un insert de friction parfaitement définie.
Ainsi, dans le cas présent, la zone de contact plane 38 est pourvue d'un revêtement 41, qui réalise par rapport à la zone de friction 34 du disque de friction 32 brute, un coefficient de frottement déterminé, de préférence plutôt faible. Pour un des sens de rotation, à savoir celui correspondant à la représentation centrale, dans le disque de friction 32 est encastrée une garniture de friction 40, qui permet de réaliser, par rapport à la zone de contact 39, qui n'est pas revêtue, un coefficient de frottement déterminé, de préférence plus élevé. Dans la zone attenante, conformément à la représentation de droite, la tôle de recouvrement 5 entre alors directement en contact avec le disque de friction 32, d'o en résulte une autre force de friction. Dans le cas d'une rotation relative dans le sens oppose, il est possible, comme le laisse entrevoir la figure 4, par exemple, grâce au revêtement 41, qui peut être agencé sur le disque de friction comme cela est représenté, mais qui peut également être agencé sur la tôle de recouvrement, d'assurer la mise en action d'une autre force de friction dans le cas de ce sens de
la charge.
Le mode de fonctionnement du disque d'embrayage 1 est le suivant: le disque d'embrayage 1 étant équipé d'un amortisseur de marche à vide 15 et d'une denture 16 à jeu dans la direction périphérique entre le disque de moyeu 4 et le moyeu 2, les pièces 4, 5, 6 en commun avec les ressorts 12, sont à considérer d'un seul tenant, aussi longtemps que la plage d'action de l'amortisseur de marche à vide
, voire le jeu de la denture 16, ne sont pas dépassés.
Dans cette plage d'action, le disque de friction 17 ne produit pas de force de friction. Lors du dépassement de la plage d'action de l'amortisseur de marche à vide, il se produit une rotation relative entre les tôles de recouvrement 5 et 6 et le disque de moyeu 4, ce qui entraîne également un mouvement relatif entre la tôle de recouvrement 5 et le disque de friction 17. Comme, pour amortir des oscillations lorsque l'angle de rotation relative augmente, il est souhaitable que les forces de friction augmentent également, les zones de contact 20 sont agencées, dans la position de repos de l'amortisseur de marche à vide, sensiblement sur une zone de friction 18, qui est formée par le support 22 en matière plastique. Ainsi, dans la première plage de la rotation relative entre le disque de moyeu 4 et la tôle de recouvrement 5, un mouvement des zones de contact 20 sur la zone de friction 18 engendrera une force de friction faible. Lorsque l'angle de rotation relative augmente, chaque zone de contact 20 se déplace en direction d'une patte 26 correspondante de la pièce d'insert 23, et lors du passage des limites entre les matériaux, la friction augmente fortement, conformément au coefficient de frottement plus élevé. Lorsque la charge sur le disque d'embrayage est réduite, ce mouvement relatif s'effectue dans le sens opposé, et la
friction passe d'un niveau élevé à un niveau moindre.
Le dispositif de friction décrit, utilisant le disque de friction 17, peut naturellement également être mis en oeuvre dans un disque d'embrayage sans amortisseur de marche à vide. Un tel disque d'embrayage
est divulgué, par exemple, par le document de brevet US-
4 014 423. Dans ce cas, le disque de moyeu est lié directement au moyeu 2, et le disque de friction 17 produit une force de friction pour chaque mouvement relatif. Cette force de friction sera produite, dans la plage des faibles sollicitations par un couple, également par rapport à une zone de friction 18 présentant un faible coefficient de frottement, et n'augmentera que pour un angle de rotation relative plus grand, dans le cadre d'une zone de friction 19 à coefficient de frottement plus élevé. L'augmentation de la force de friction peut être influencée par le fait que les lignes de séparation entre les zones de friction 18 et 19 ne sontpas obligatoirement d'orientation radiale, mais peuvent également s'étendre de manière oblique par rapport à cette direction. Ainsi, la zone de transition de la force de friction faible à la force de
friction plus élevée, ou inversement, peut être élargie.
Sur la coupe I-I de la figure 1 est montré comment, lors d'un mouvement relatif entre la tôle de recouvrement 5 et le support 22, une zone de contact 20 balaye la zone de séparation entre la zone de friction 18 et la zone de friction 19. Par ailleurs, il est à noter que chaque évidement 21 dans le support 22 reçoit une patte 26 de la pièce d'insert 23. En adaptant la profondeur de l'évidement à l'épaisseur de matériau des pattes 26, il est possible d'obtenir une transition plane, continue,
entre les zones de friction 18 et 19.
Claims (13)
1. Disque d'embrayage pour un embrayage à friction d'un véhicule automobile, comprenant une partie d'entrée pourvue de garnitures de friction, une partie de sortie pourvue d'une denture intérieure destinée au montage fixe en rotation sur un arbre d'entrée de boite de vitesses, un agencement concentrique des deux groupes permettant une rotation relative réciproque limitée à l'encontre de la force d'au moins un dispositif de ressort, notamment sous la forme de plusieurs ressorts hélicoïdaux disposés de manière concentrique, qui sont insérés dans des fenêtres de la partie d'entrée et de la partie de sortie, et au moins un dispositif de friction actif en cas de rotation relative, qui est disposé entre des côtés en regard l'un de l'autre de la partie d'entrée et de la partie de sortie, et qui est soumis à l'action de la force d'un dispositif à action axiale, caractérisé en ce que le dispositif de friction comprend un disque de friction concentrique (17; 32) qui présente, réparties sur la périphérie, plusieurs zones de friction (18, 19; 33, 34, 35) à coefficients de frottement différents, le disque de friction (17) étant monté de manière fixe en rotation sur l'une des pièces formant la partie d'entrée (5) ou la partie de sortie (4), et l'autre pièce reposant sur le disque de friction (17; 32) par des zones de contact prédéterminées (20; 36-39) de manière telle, que chaque zone de contact (20 36-39), dans le cadre de la rotation relative possible, se déplace sensiblement d'une zone de friction (18; 34) au moins en partie jusqu'à une autre zone de friction
(19; 33, 35).
2. Disque d'embrayage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le disque de friction (17; 32) présente des zones de friction (18, 19; 3335) à coefficients de frottement différents, sur le côté
dirigé vers les zones de contact (20; 36-39).
3. Disque d'embrayage selon la revendication 2, caractérisé en ce que le disque de friction (17, 32) est revêtu de matériaux à coefficients de frottement différents.
4. Disque d'embrayage selon la revendication 2, caractérisé en ce que le disque de friction (17) est constitué de l'assemblage de plusieurs, de préférence de deux pièces (22, 23) à coefficients de frottement différents.
5. Disque d'embrayage selon la revendication 4, caractérisé en ce que le disque de friction (17) est constitué d'un support (22), qui de préférence est réalisé en matière plastique présentant un premier coefficient de frottement faible, et qui forme une zone de friction plane (18) de manière concentrique et perpendiculairement à l'axe de rotation (3), en ce que dans la zone de friction (18), au moins en un endroit, de préférence en plusieurs endroits répartis sur la périphérie, est prévu un évidement (21) s'étendant sensiblement de manière radiale, dans lequel est insérée une pièce d'insert (23) en un matériau présentant un second coefficient de frottement plus élevé, cette pièce d'insert formant une zone de friction (19) dans le même
plan que la zone de friction (18) du support (22).
6. Disque d'embrayage selon la revendication , caractérisé en ce qu'une liaison fixe de rotation entre le support (22) et la pièce d'insert (23) est réalisée par l'intermédiaire des évidements (21) et des zones (pattes 26) de la pièce d'insert (23), qui
s'engagent dans les évidements (21).
7. Disque d'embrayage selon la revendication 6, caractérisé en ce que le support (22) présente une ouverture centrale (24), en ce que la pièce d'insert (23) présente un anneau (25) comportant plusieurs pattes (26) en saillie radiale, et en ce que l'anneau (25) est inséré dans l'ouverture centrale (24) et les pattes (26) s'engagent dans les évidements (21) correspondants du
support (22).
8. Disque d'embrayage selon la revendication 6, caractérisé en ce que le support (22) présente, sur le côté opposé à celui o se trouve la zone de friction (18), au moins un tenon (27) en saillie axiale, qui s'engage sensiblement sans jeu dans la direction périphérique, dans une ouverture (28) correspondante dans la partie d'entrée (5, 6) ou la partie de sortie (4), la zone de contact (20) étant agencée dans l'autre partie.
9. Disque d'embrayage selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'anneau (25) de la pièce d'insert (23) est déporté par rapport aux pattes (26), axialement hors du plan des zones de friction (18, 19), en direction du support (22), et en ce que dans l'ouverture (24) du support (22) sont disposées des languettes (29) élastiques radialement, qui maintiennent
l'anneau (25) en position de pré-montage.
10. Disque d'embrayage selon les
revendications 1, 2 et 3, caractérisé en ce que le
disque de friction (32) présente au moins en un endroit de sa périphérie, une zone de friction plane (34) dans un plan (7) perpendiculaire à l'axe de rotation (3), et s'y raccordant, dans chaque sens de rotation, au moins une autre zone de friction (33, 35) formant un angle par rapport au dit plan, et en ce que ladite autre pièce (5) présente de manière similaire, une zone de contact plane (38) et s'y raccordant dans chaque sens de rotation, au moins une autre zone de contact (37, 39) de même inclinaison angulaire, la zone de contact plane (38) étant plus grande en direction périphérique que la
zone de friction plane (34).
11. Disque d'embrayage selon la revendication , caractérisé en ce que l'autre pièce (5) présente une zone de contact supplémentaire (36) se raccordant à chaque zone de contact (37, 39) coudée, et s'étendant
parallèlement à la zone de friction (34).
12. Disque d'embrayage selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'aussi bien le disque de friction (32) que l'autre pièce (5) peuvent être pourvues au moins par endroits, d'un revêtement (41) ou d'une garniture de friction (40) pour produire une force
de friction définie.
13. Disque d'embrayage selon l'une des
revendications 1 à 12, caractérisé en ce que le disque
d'embrayage (1) comprend un moyeu (2) à denture extérieure dans laquelle vient engrener un disque de moyeu (4) avec une denture intérieure, cette denture (16) étant pourvue d'un jeu limité dans la direction périphérique, en ce que des deux côtés du disque de moyeu (4) sont agencées des tôles de recouvrement (5, 6) qui sont reliées l'une à l'autre de manière fixe en rotation et sont maintenues à distance l'une de l'autre, l'une des tôles de recouvrement (5) étant pourvue radialement à l'extérieur, de garnitures de friction (8), en ce que des ressorts hélicoïdaux (12) dans des fenêtres (13, 14) du disque de moyeu (4) et des tôles de recouvrement (5, 6) réalisent un système élastique de ressort de marche en charge, en ce qu'axialement entre le disque de moyeu (4) et l'une (6) des tôles de recouvrement est disposé un amortisseur de marche à vide (15), en ce que sur l'autre côté du disque de moyeu (4), entre celui-ci et l'autre tôle de recouvrement (5) sont disposés le disque de friction (17; 32) et un ressort (30), en ce que dans la tôle de recouvrement (5), dans la zone du disque de friction (17; 32), sont réalisées des zones de contact (20; 36-39), et en ce que dans des ouvertures (28) communes du disque de moyeu (4) s'effectuent aussi bien l'entraînement fixe de rotation de l'amortisseur de marche à vide que celui du support (22) du disque de friction (17) ou du disque de friction (32).
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