FR3018878A1 - CLUTCH FRICTION DEVICE - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un dispositif de friction d'embrayage (1) de véhicule automobile présentant un centre (O) et comportant deux garnitures de friction (2) de forme annulaire, et un support (3) portant ces garnitures de friction (2). Le support (3) comporte une plaque annulaire (4) réalisée par découpe d'une tôle, présentant une seule symétrie en rotation autour d'un axe de symétrie X perpendiculaire à la plaque annulaire (4) et passant par le centre O du dispositif, symétrie de rotation qui est à 180°. La plaque annulaire (4) présente un unique axe XR de raideur maximale Rmax en flexion passant par le centre du dispositif.The invention relates to a motor vehicle clutch friction device (1) having a center (O) and comprising two annular friction linings (2) and a support (3) carrying these friction linings (2). . The support (3) comprises an annular plate (4) made by cutting a sheet, having a single symmetry in rotation around an axis of symmetry X perpendicular to the annular plate (4) and passing through the center O of the device rotation symmetry which is 180 °. The annular plate (4) has a single axis XR of maximum stiffness Rmax in bending passing through the center of the device.
Description
Dispositif de friction d'embrayage La présente invention concerne un dispositif de friction d'embrayage, notamment de véhicule automobile.The present invention relates to a clutch friction device, especially a motor vehicle.
On connaît par la demande de brevet FR 2 531 167 un disque d'embrayage comportant des garnitures de friction organique formant pièce annulaire monobloc, ces garnitures étant fixées sur les deux côtés d'une plaque d'entraînement. Le serrage des garnitures de frottement sur un volant d'inertie entraîné en rotation par le vilebrequin du moteur du véhicule permet de transmettre le couple moteur aux roues motrices du véhicule, via une transmission. On constate parfois que le serrage de la friction sur le volant d'inertie s'accompagne d'un grincement ou crissement (« squeal noise ») généré par une instabilité vibratoire, ce qui est indésirable. L'invention vise à remédier à cet inconvénient. L'invention a ainsi pour objet un dispositif de friction d'embrayage, notamment de véhicule automobile, présentant un centre et 20 comportant : - au moins une garniture de friction, notamment de forme annulaire, - un support portant cette garniture de friction, caractérisé par le fait que le support présente un unique axe de raideur 25 maximale en flexion passant par le centre. L'invention permet de réduire ou de supprimer le grincement ou crissement en contrant les résonances de flexion du dispositif. En effet le fait que le support présente une raideur maximale en flexion suivant un seul axe permet de découpler les modes de flexion. Autrement dit, ce 30 découplage des modes de flexion du support est généré par un faible niveau de symétrie de ce support par rapport à son axe de révolution X.Patent application FR 2 531 167 discloses a clutch disk comprising organic friction linings forming a single-piece annular piece, these linings being fixed on both sides of a drive plate. Clamping the friction linings on a flywheel rotated by the crankshaft of the vehicle engine transmits the engine torque to the drive wheels of the vehicle, via a transmission. It is sometimes found that the tightening of the friction on the flywheel is accompanied by a squeal noise generated by a vibrational instability, which is undesirable. The invention aims to remedy this drawback. The invention thus relates to a clutch friction device, particularly a motor vehicle, having a center and comprising: - at least one friction lining, in particular of annular shape, - a support carrying this friction lining, characterized in that the support has a single maximum bending stiffness axis 25 passing through the center. The invention makes it possible to reduce or eliminate squeaking or squeaking by counteracting the bending resonances of the device. Indeed, the fact that the support has a maximum stiffness in bending along a single axis allows decoupling the bending modes. In other words, this decoupling of the bending modes of the support is generated by a low level of symmetry of this support with respect to its axis of revolution X.
Avantageusement le support présente un unique axe de raideur minimale en flexion passant par le centre. L'invention permet ainsi de découpler les modes de flexion suivant deux axes du support, l'un de raideur maximale et l'autre de raideur minimale. De préférence, les axes de raideur maximale et minimale forment un angle de 90°. Avantageusement les raideurs maximale (Rmax) et minimale (Rmin) sont dans un ratio (Rmin/Rmax) inférieur ou égal à 0.66.Advantageously, the support has a single axis of minimum stiffness in bending passing through the center. The invention thus makes it possible to decouple the bending modes along two axes of the support, one of maximum stiffness and the other of minimum stiffness. Preferably, the axes of maximum and minimum stiffness form an angle of 90 °. Advantageously, the maximum stiffness (Rmax) and minimum stiffness (Rmin) are in a ratio (Rmin / Rmax) less than or equal to 0.66.
De préférence, les raideurs maximale (Rmax) et minimale (Rmin) sont dans un ratio (Rmin/Rmax) inférieur ou égal à 0.33. Les modes de flexion responsables du phénomène vibratoire appelé (« squeal noise ») sont des flexions faisant intervenir le dispositif de friction et l'arbre de boite de vitesse. En fonction de la raideur de l'arbre de boite de vitesse, une différentiation des raideurs sur le support dans un ratio au moins inférieur ou égal à 0.66 est nécessaire pour avoir une influence sur la raideur de l'arbre de boite. Dans un mode de réalisation de l'invention, le support comporte une plaque annulaire, notamment réalisée par découpe, présentant une seule symétrie en rotation autour d'un axe de symétrie perpendiculaire à la plaque annulaire et passant par le centre du dispositif, symétrie de rotation qui est à 180°. Le support peut comporter une ouverture centrale ayant un pourtour présentant une seule symétrie en rotation autour de l'axe de symétrie perpendiculaire à la plaque et passant par le centre du dispositif, symétrie de rotation qui est à 180°. Le cas échéant, le pourtour de l'ouverture centrale présente des arcs de cercle concentriques de diamètres différents, l'axe de raideur maximale passant par les arcs de plus petit diamètre.Preferably, the maximum stiffness (Rmax) and minimum stiffness (Rmin) are in a ratio (Rmin / Rmax) less than or equal to 0.33. The bending modes responsible for the so-called squeal noise phenomenon are flexions involving the friction device and the gearbox shaft. Depending on the stiffness of the gearbox shaft, a differentiation of the stiffnesses on the support in a ratio at least inferior or equal to 0.66 is necessary to have an influence on the stiffness of the gearbox shaft. In one embodiment of the invention, the support comprises an annular plate, in particular made by cutting, having a single symmetry in rotation about an axis of symmetry perpendicular to the annular plate and passing through the center of the device, symmetry of rotation that is 180 °. The support may comprise a central opening having a periphery having a single symmetry in rotation about the axis of symmetry perpendicular to the plate and passing through the center of the device, rotational symmetry which is 180 °. If necessary, the periphery of the central opening has concentric circular arcs of different diameters, the axis of maximum stiffness passing through the arcs of smaller diameter.
Les arcs de grand diamètre présentent par exemple une ouverture angulaire inférieure à l'ouverture angulaire des arcs de plus petit diamètre. La plaque annulaire peut comporter des zones de rigidification par les quelles passent l'axe de raideur maximale. Dans un mode de réalisation, ces zones de rigidification sont réalisées par emboutissage de la plaque annulaire. Ces zones de rigidification comportent, le cas échéant, au moins une nervure, notamment s'étendant radialement, de préférence sur une portion d'un rayon seulement, de préférence sans toucher le bord extérieur de la plaque annulaire. Si on le souhaite, la plaque annulaire comporte des pales qui s'étendent jusqu'au pourtour extérieur de la plaque et qui présentent globalement une seule symétrie en rotation autour de l'axe de symétrie perpendiculaire à la plaque et passant par le centre du dispositif, symétrie de rotation qui est à 1800 . Les pales sont avantageusement séparées entre elles par de grands et petits espaces, l'axe de raideur maximale passant par ou entre les petits espaces.For example, large diameter arcs have an angular aperture smaller than the angular aperture of smaller diameter arcs. The annular plate may comprise stiffening zones through which the axis of maximum stiffness. In one embodiment, these stiffening zones are made by stamping the annular plate. These stiffening zones include, where appropriate, at least one rib, in particular extending radially, preferably on a portion of a radius only, preferably without touching the outer edge of the annular plate. If desired, the annular plate comprises blades which extend up to the outer periphery of the plate and which generally have a single symmetry in rotation about the axis of symmetry perpendicular to the plate and passing through the center of the device. rotation symmetry which is at 1800. The blades are advantageously separated from each other by large and small spaces, the axis of maximum stiffness passing through or between the small spaces.
Dans un mode de réalisation de l'invention, la plaque comporte une ouverture centrale circulaire. Le support comporte avantageusement deux inserts montés sur la plaque, ces inserts étant disposés sur l'axe de raideur maximale. Ces inserts présentent par exemple une forme en U lorsqu'observés suivant l'axe de symétrie en rotation, notamment pour permettre de loger chacun au moins partiellement un élément amortisseur, notamment un ressort. Les inserts peuvent être réalisés chacun d'un seul tenant. Les inserts sont fixés sur la plaque par exemple à l'aide de rivets.In one embodiment of the invention, the plate has a circular central opening. The support advantageously comprises two inserts mounted on the plate, these inserts being arranged on the axis of maximum stiffness. These inserts have for example a U-shaped shape when observed along the axis of rotation symmetry, in particular to allow each to house at least partially a damping element, in particular a spring. The inserts can be made in one piece. The inserts are fixed to the plate for example using rivets.
Si on le souhaite, les inserts présentent une épaisseur comprise entre 1 et 5 fois l'épaisseur de la plaque, par exemple sensiblement 2 fois. Les deux inserts sont par exemple identiques. Dans un mode de réalisation de l'invention, le dispositif comporte un moyeu amortisseur assemblé avec le support et les inserts sont disposés entre le moyeu amortisseur et la plaque du support. Si on le souhaite, le dispositif comporte un moyeu amortisseur assemblé avec le support et ce moyeu présente un unique axe de raideur maximale en flexion passant par le centre.If desired, the inserts have a thickness of between 1 and 5 times the thickness of the plate, for example substantially 2 times. The two inserts are for example identical. In one embodiment of the invention, the device comprises a damping hub assembled with the support and the inserts are arranged between the damping hub and the support plate. If desired, the device comprises a damping hub assembled with the support and this hub has a single axis of maximum stiffness in bending passing through the center.
Le moyeu amortisseur peut comporter une rondelle de guidage présentant une seule symétrie en rotation autour de l'axe de symétrie perpendiculaire à la plaque et passant par le centre du dispositif, symétrie de rotation qui est à 1800 . Cette rondelle de guidage du moyeu amortisseur présente par exemple son pourtour extérieur deux entailles diamétralement opposées. Ces entailles sont au moins partiellement en regard de l'ouverture centrale du support par exemple. Dans un autre mode de réalisation de l'invention, le dispositif comporte un moyeu rigide assemblé avec le support et ce moyeu rigide présente une seule symétrie en rotation autour de l'axe de symétrie perpendiculaire à la plaque et passant par le centre du dispositif, symétrie de rotation qui est à 180°. Ce moyeu comporte par exemple au moins une plaque de forme sensiblement rectangulaire, le cas échéant avec des bords arrondis.The damping hub may comprise a guide ring having a single symmetry in rotation about the axis of symmetry perpendicular to the plate and passing through the center of the device, symmetry of rotation which is at 1800. This guide ring of the damping hub has for example its outer periphery two diametrically opposite notches. These cuts are at least partially opposite the central opening of the support for example. In another embodiment of the invention, the device comprises a rigid hub assembled with the support and this rigid hub has a single symmetry in rotation about the axis of symmetry perpendicular to the plate and passing through the center of the device, symmetry of rotation which is 180 °. This hub comprises for example at least one plate of substantially rectangular shape, where appropriate with rounded edges.
Avantageusement le support comporte une plaque annulaire avec une ouverture centrale circulaire et de part et d'autre de cette ouverture deux ouvertures annexes diamétralement opposées. L'invention a encore pour objet un embrayage comportant un dispositif de friction tel que décrit plus haut.30 L'invention sera mieux comprise et d'autres détails, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante faite à titre d'exemple non limitatif en référence aux dessins annexés dans lesquels : - les figures 1 et 2 sont deux vues, respectivement en perspective en éclaté et de face, d'un dispositif de friction selon un exemple de réalisation de l'invention, - les figures 3 et 4 sont deux vues, respectivement en perspective en éclaté et de face, d'un dispositif de friction selon un autre exemple de réalisation de l'invention, - les figures 5 et 6 sont deux vues, respectivement en perspective en éclaté et de face, d'un dispositif de friction selon encore un autre exemple de réalisation de l'invention, - la figure 7 est une vue en perspective d'un disque annulaire d'un dispositif selon un autre exemple de réalisation de l'invention, et - la figure 8 représente, en vue éclatée, un dispositif de friction selon encore un autre exemple de réalisation de l'invention. On a représenté sur la figure 1 un dispositif de friction 20 d'embrayage 1 de véhicule automobile selon un exemple de réalisation de l'invention, ce dispositif 1 présentant un centre 0 et comportant : - deux garnitures de friction 2 de forme annulaire, - un support 3 portant ces garnitures de friction 2. Le support 3 comporte une plaque annulaire 4 réalisée par 25 découpe d'une tôle, présentant une seule symétrie en rotation autour d'un axe de symétrie X perpendiculaire à la plaque annulaire 4 et passant par le centre 0 du dispositif, symétrie de rotation qui est à 1800 . En effet la plaque 4 comporte une ouverture centrale 8 ayant un pourtour 9 présentant une seule symétrie en rotation autour de l'axe de 30 symétrie X perpendiculaire à la plaque 4 et passant par le centre 0 du dispositif, symétrie de rotation qui est à 1800 .Advantageously, the support comprises an annular plate with a circular central opening and on either side of this opening two diametrically opposite auxiliary openings. The invention also relates to a clutch comprising a friction device as described above.30 The invention will be better understood and other details, features and advantages of the invention will become apparent on reading the following description given in As a nonlimiting example with reference to the accompanying drawings in which: - Figures 1 and 2 are two views, respectively in exploded perspective and front view of a friction device according to an embodiment of the invention, - FIGS. 3 and 4 are two views, respectively in exploded perspective and in front view, of a friction device according to another exemplary embodiment of the invention; FIGS. 5 and 6 are two views, respectively in exploded perspective; and in front of a friction device according to yet another embodiment of the invention; FIG. 7 is a perspective view of an annular disk of a device according to another exemplary embodiment of FIG. the invention, and - Figure 8 shows an exploded view, a friction device according to yet another embodiment of the invention. FIG. 1 shows a motor vehicle clutch friction device 1 according to an embodiment of the invention, this device 1 having a center 0 and comprising: two annular friction linings 2; a support 3 carrying these friction linings 2. The support 3 comprises an annular plate 4 made by cutting a sheet, having a single symmetry in rotation about an axis of symmetry X perpendicular to the annular plate 4 and passing through the center 0 of the device, symmetry of rotation which is at 1800. Indeed, the plate 4 comprises a central opening 8 having a periphery 9 having a single symmetry in rotation about the axis of symmetry X perpendicular to the plate 4 and passing through the center 0 of the device, rotational symmetry which is 1800 .
Ce pourtour 9 de l'ouverture centrale 8 présente des arcs de cercle concentriques 10 et 11 de diamètres différents. Les arcs de grand diamètre 10 présentent une ouverture angulaire inférieure à l'ouverture angulaire des arcs de plus petit diamètre 11. La plaque annulaire 4 présente ainsi un unique axe XR de raideur maximale Rmax en flexion passant par le centre O. Cet axe XR de raideur maximale passe par les arcs de plus petit diamètre 11.This periphery 9 of the central opening 8 has concentric circular arcs 10 and 11 of different diameters. The large-diameter arches 10 have an angular aperture smaller than the angular aperture of the smaller-diameter arches 11. The annular plate 4 thus has a single axis XR of maximum stiffness Rmax in flexion passing through the center O. This axis XR of maximum stiffness passes through the arches of smaller diameter 11.
Dans l'exemple des figures 1 et 2, la plaque annulaire 4 comporte des pales 15 qui s'étendent jusqu'au pourtour extérieur de la plaque et qui présentent globalement des symétries en rotation autour de l'axe de symétrie X, par exemple des symétries de 45° lorsque les pales sont au nombre de 8.In the example of FIGS. 1 and 2, the annular plate 4 comprises blades 15 which extend up to the outer periphery of the plate and which generally have symmetries in rotation around the axis of symmetry X, for example symmetries of 45 ° when the blades are 8 in number.
Dans cet exemple, la géométrie des pales 15 ne fait pas baisser le niveau de symétrie et ainsi n'influence pas le découplage des modes de vibration. Afin de résoudre le problème du crissement de manière plus efficace, en plus d'avoir une plaque 4 de la géométrie décrite plus haut, le 20 support 3 comporte deux inserts 20 identiques montés sur la plaque 4, ces inserts étant disposés sur l'axe XR de raideur maximale. Ces inserts 20 présentent une forme en U lorsqu'observés suivant l'axe de symétrie en rotation X, pour permettre de loger chacun au moins partiellement un élément amortisseur, notamment un ressort 21, 25 comme on peut le voir sur la figure 2. Les inserts peuvent être réalisés chacun d'un seul tenant. Les inserts 20 sont fixés sur la plaque à l'aide de rivets 23. Les inserts 20 présentent une épaisseur comprise entre 1 et 5 fois l'épaisseur de la plaque, par exemple sensiblement 2 fois. Les inserts 30 sont réalisés en acier, notamment découpés dans de la tôle.In this example, the geometry of the blades 15 does not lower the level of symmetry and thus does not influence the decoupling of the modes of vibration. In order to solve the problem of scoring more efficiently, in addition to having a plate 4 of the geometry described above, the support 3 comprises two identical inserts 20 mounted on the plate 4, these inserts being arranged on the axis XR of maximum stiffness. These inserts 20 have a U shape when observed along the axis of symmetry in rotation X, to allow each of them to house at least partially a damping element, in particular a spring 21, 25 as can be seen in FIG. inserts can be made each in one piece. The inserts 20 are fixed to the plate by means of rivets 23. The inserts 20 have a thickness of between 1 and 5 times the thickness of the plate, for example substantially twice. The inserts 30 are made of steel, in particular cut from sheet metal.
Le support 3 présente un unique axe de raideur minimale en flexion passant par le centre, les axes de raideur maximale et minimale formant un angle de 90°. Avantageusement les raideurs maximale (Rmax) et minimale (Rmin) sont dans un ratio (Rmin/Rmax) inférieur ou égal à 0.66. Le dispositif 1 comporte un moyeu amortisseur 25 assemblé avec le support 3 et les inserts 20 sont disposés entre le moyeu amortisseur 25 et la plaque du support 4. Le moyeu amortisseur 25 comporte une pluralité de ressorts 21.The support 3 has a single axis of minimum bending stiffness passing through the center, the axes of maximum and minimum stiffness forming an angle of 90 °. Advantageously, the maximum stiffness (Rmax) and minimum stiffness (Rmin) are in a ratio (Rmin / Rmax) less than or equal to 0.66. The device 1 comprises a damping hub 25 assembled with the support 3 and the inserts 20 are arranged between the damping hub 25 and the support plate 4. The damping hub 25 comprises a plurality of springs 21.
Ce moyeu est destiné à être solidarisé à un arbre d'entrée de boite de vitesse. Dans une variante de réalisation illustrée en figures 3 et 4, le moyeu amortisseur 25 présente un unique axe de raideur maximale XR en flexion passant par le centre.This hub is intended to be secured to a gearbox input shaft. In an alternative embodiment illustrated in Figures 3 and 4, the damping hub 25 has a single axis of maximum stiffness XR bending through the center.
Le moyeu amortisseur 25, à cet effet, comporte une rondelle de guidage 30 présentant une seule symétrie en rotation autour de l'axe de symétrie et passant par le centre du dispositif, symétrie de rotation qui est à 180°. Cette rondelle de guidage 30 du moyeu amortisseur présente son pourtour extérieur deux entailles 31 diamétralement opposées. Ces entailles 31 sont au moins partiellement en regard de l'ouverture centrale 8 du support, comme illustré sur la figure 4. Dans un autre exemple de réalisation de l'invention, illustré aux figures 5 et 6, le niveau de symétrie de la plaque annulaire 4 est réduite du fait que la plaque 4 comporte des pales 15 qui s'étendent jusqu'au pourtour extérieur de la plaque et qui présentent globalement une seule symétrie en rotation autour de l'axe de symétrie perpendiculaire à la plaque et passant par le centre du dispositif, symétrie de rotation qui est à 180°. Les pales 15 sont séparées entre elles par de grands 35 et petits 30 36 espaces, l'axe de raideur maximale XR passant par ou entre les petits espaces.The damping hub 25, for this purpose, comprises a guide ring 30 having a single symmetry in rotation about the axis of symmetry and passing through the center of the device, rotational symmetry which is 180 °. This guide washer 30 of the damping hub has its outer circumference two notches 31 diametrically opposite. These notches 31 are at least partially opposite the central opening 8 of the support, as illustrated in FIG. 4. In another embodiment of the invention, illustrated in FIGS. 5 and 6, the level of symmetry of the plate 4 is reduced because the plate 4 comprises blades 15 which extend to the outer periphery of the plate and which generally have a single rotation symmetry about the axis of symmetry perpendicular to the plate and passing through the center of the device, rotational symmetry which is 180 °. The blades 15 are separated from each other by large 35 and small 36 spaces, the axis of maximum stiffness XR passing through or between the small spaces.
Dans l'exemple décrit, la plaque 4 comporte une ouverture centrale circulaire 8. Dans une variante illustrée à la figure 7, la plaque annulaire 4 comporte des zones de rigidification 40 par les quelles passent l'axe de raideur maximale XR. Dans un mode de réalisation, ces zones de rigidification 40 sont réalisées par emboutissage de la plaque annulaire. Ces zones de rigidification comportent deux nervures 41, diamétralement opposées, s'étendant radialement, sur une portion d'un rayon seulement, sans toucher le bord extérieur 42 de la plaque annulaire. Dans un autre mode de réalisation de l'invention illustré à la figure 8, le dispositif comporte un moyeu rigide 50 assemblé avec le support et ce moyeu rigide présente une seule symétrie en rotation autour de l'axe de symétrie perpendiculaire à la plaque et passant par le centre du dispositif, symétrie de rotation qui est à 180°. Ce moyeu comporte une plaque 51 de forme sensiblement rectangulaire, le cas échéant avec des bords arrondis. Le moyeu comprend également un corps de moyeu 53 et une plaque de fermeture 54. Le corps de moyeu 53 est en appui axial sur la plaque annulaire 4. Le maintient du corps de moyeu dans le dispositif de friction se fait par l'assemblage de la plaque de fermeture 54 sur la plaque 51 à l'aide de rivets 55. La plaque annulaire 4 est pourvue d'une ouverture centrale 8 circulaire et de part et d'autre de cette ouverture deux ouvertures annexes 25 52 diamétralement opposées. Les deux ouvertures annexes 52 génèrent ainsi une différentiation des raideurs sur le support 3. 30In the example described, the plate 4 has a circular central opening 8. In a variant illustrated in Figure 7, the annular plate 4 has stiffening zones 40 through which the axis of maximum stiffness XR. In one embodiment, these stiffening zones 40 are made by stamping the annular plate. These stiffening zones comprise two ribs 41, diametrically opposed, extending radially over a portion of a radius only, without touching the outer edge 42 of the annular plate. In another embodiment of the invention illustrated in FIG. 8, the device comprises a rigid hub 50 assembled with the support and this rigid hub has a single symmetry in rotation around the axis of symmetry perpendicular to the plate and passing by the center of the device, symmetry of rotation which is 180 °. This hub comprises a plate 51 of substantially rectangular shape, where appropriate with rounded edges. The hub also comprises a hub body 53 and a closure plate 54. The hub body 53 bears axially against the annular plate 4. The hub body is held in the friction device by the assembly of the hub. closure plate 54 on the plate 51 by means of rivets 55. The annular plate 4 is provided with a central opening 8 circular and on either side of this opening two diametrically opposite apertures 25 52. The two additional openings 52 thus generate a differentiation of stiffness on the support 3. 30
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