FR2600732A1

FR2600732A1 - Low inertia clutch friction and clutch incorporating such friction

Info

Publication number: FR2600732A1
Application number: FR8609449A
Authority: FR
Inventors: Rene Billet; Michel Bacher; Michel Graton
Original assignee: Valeo SE
Current assignee: Valeo SE
Priority date: 1986-06-30
Filing date: 1986-06-30
Publication date: 1987-12-31
Anticipated expiration: 2006-06-30
Also published as: FR2600732B1

Abstract

Clutch friction with friction material moulded or bonded onto metal inserts. According to the invention, the two friction linings 12, 13 comprise two annular parts of friction material 18 moulded onto inserts 20, 21 and at least one metal progressiveness element 30 is interposed between the two friction linings. The invention makes it possible to reduce the thickness of the friction material.

Description

Friction d'embrayage à faible inertie et embrayage
incorporant une telle friction"
L'invention se rapporte à une friction d'embrayage comportant deux garnitures de friction opposées, destinées, dans un mécanisme d'embrayage, à être enserrées entre un plateau de réaction et un plateau de pression; elle concerne plus particulièrement une friction de faible masse et de faible inertie, notamment en raison d'une épaisseur de garniture plus faible, rendue possible par l'absence de rivets de fixation dans l'épaisseur du matériau de friction.Low inertia clutch friction and clutch
incorporating such friction "
The invention relates to a clutch friction comprising two opposite friction linings, intended, in a clutch mechanism, to be clamped between a reaction plate and a pressure plate; it relates more particularly to friction of low mass and low inertia, in particular due to a smaller thickness of lining, made possible by the absence of fixing rivets in the thickness of the friction material.

L'invention concerne également tout embrayage incorporant une telle friction. The invention also relates to any clutch incorporating such friction.

On connait des frictions d'embrayage dont les garnitures sont directement moulées ou autrement adhérisées sur des supports métalliques, généralement annulaires. Les premiers dispositifs de ce genre présentaient le défaut de ne pas comporter de moyens axiaux d'amortissement entre les surfaces de friction opposées. I1 en résultait des risques d'échauffement ponctuels du matériau de friction et de désagrégation rapide de celui-ci, lors des manoeuvres d'embrayage. Clutch friction is known, the linings of which are directly molded or otherwise adhered to metal supports, generally annular. The first devices of this kind had the defect of not comprising axial damping means between the opposite friction surfaces. This resulted in occasional risks of overheating of the friction material and rapid disintegration thereof, during clutch operations.

Plus récemment, on a proposé, dans le brevet français
N 2450977, de mouler ou adhériser chaque garniture de friction sur un support métallique, les deux supports étant assemblés l'un à l'autre tout en étant conformés pour s'écarter axialement l'un de l'autre en donnant à l'ensemble la progressivité d'embrayage recherchée.Cependant, un tel système d'assemblage des supports ne peut s'opposer ni à une usure irrégulière des garnitures à chaque manoeuvre d'embrayage lorsque les deux garnitures sont rapprochées l'une vers l'autre, ni à une déformation conique de la friction, à l'état débrayé, provoquée par les contraintes thermiques et ayant pour conséquence d'écarter les garnitures l'une de l'autre au point de provoquer une sorte de léchage de leurs parties périphériques externes contre le plateau de pression et le plateau de réaction, en position débrayée, avec le bruit et l'usure supplémentaire qui-en résultent.More recently, it has been proposed in the French patent
N 2450977, to mold or adhere each friction lining to a metal support, the two supports being assembled to one another while being shaped to move axially away from each other by giving the assembly clutch progressiveness sought.However, such a support assembly system cannot oppose either an irregular wear of the linings at each clutch operation when the two linings are brought towards each other, nor a conical deformation of the friction, in the disengaged state, caused by thermal stresses and having the consequence of spreading the linings from one another to the point of causing a kind of licking of their external peripheral parts against the pressure plate and the reaction plate, in the disengaged position, with the resulting noise and additional wear.

Par ailleurs, ce document propose aussi d'intercaler un élément de caoutchouc entre les deux garnitures de friction pour obtenir la progressivité d'embrayage recherchée, mais cette solution présente de graves inconvénients résultant de l'utilisation du caoutchouc qui se désagrège rapidement, compte tenu de l'échauffement et dont la déformation élastique n'est pas constante dans le temps. En outre, la progressivité obtenue est faible sauf à augmenter considérablement l'épaisseur du caoutchouc, entrainant une augmentation de l'encombrement axial de la friction ainsi que sa masse et son inertie. Furthermore, this document also proposes to insert a rubber element between the two friction linings to obtain the desired clutch progressivity, but this solution has serious drawbacks resulting from the use of rubber which disintegrates quickly, taking into account of heating and whose elastic deformation is not constant over time. In addition, the progressiveness obtained is low except in considerably increasing the thickness of the rubber, causing an increase in the axial size of the friction as well as its mass and inertia.

L'invention a principalement pour but de proposer une friction d'embrayage de faible masse et de faible inertie, présentant notamment des garnitures de friction d'épaisseur réduite par suite de l'absence de rivets de fixation dans le matériau de friction et agencée en outre de façon que l'usure desdites garnitures soit uniforme sur toute leur surface tout en conservant une progressivité d'embrayage donnée. The main object of the invention is to provide clutch friction of low mass and low inertia, in particular having friction linings of reduced thickness due to the absence of fixing rivets in the friction material and arranged in further so that the wear of said linings is uniform over their entire surface while retaining a given clutch progressiveness.

Dans cet esprit, l'invention concerne essentiellement une friction d'embrayage du type comportant deux garnitures de friction coaxiales adhérisées ou surmoulées sur des inserts annulaires se faisant face axialement et comportantdes prolongements radiaux dirigés vers l'intérieur, caractérisé en ce qu'au moins un élément de progressivité métallique, formant ressort, est intercalé entre les deux garnitures de friction. In this spirit, the invention essentially relates to a clutch friction of the type comprising two coaxial friction linings adhered or overmolded on annular inserts facing each other axially and comprising radial extensions directed inwards, characterized in that at least a metallic progressive element, forming a spring, is interposed between the two friction linings.

Un autre but de l'invention est d'éviter la déformation en cône des deux garnitures de friction. Dans ce but, les inserts précités comportent des bras radiaux s'étendant vers l'extérieur et chaque bras d'un insert se termine par un crochet coopérant avec un crochet analogue, lui faisant face, d'un bras de l'autre insert, l'agencement s'opposant ainsi à toute déformation tendant à écarter les deux garnitures l'une de l'autre. Another object of the invention is to avoid the cone deformation of the two friction linings. For this purpose, the aforementioned inserts comprise radial arms extending outwards and each arm of an insert ends in a hook cooperating with a similar hook, facing it, of an arm of the other insert, the arrangement thus opposing any deformation tending to separate the two linings from one another.

L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages de celle-ci apparaitront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre de plusieurs modes de réalisation conformes à son principe, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés dans lesquels:
- la figure 1 est une vue partielle selon la coupe
I-I de la figure 2, d'une friction d'embrayage conforme à l'invention;
- la figure 2 est une coupe partielle de la même friction, selon la flèche II-II de la figure 1;
- la figure 3 est une vue de détail en perspective montrant l'un des éléments de progressivité de la friction des figures 1 et 2;
- la figure 4 est une vue partielle selon une coupe
IV-IV de la figure 5, d'un second mode de réalisation d'une friction d'embrayage selon l'invention;;
- la figure 5 est une vue partielle selon la coupe
V-V de la figure 4;
- la figure 6 est une vue de détail suivant la flèche
VI de la figure 5 et montrant la coopération des crochets;
- la figure 7 est une vue partielle selon une coupe analogue à celle de la figure 4, d'un troisième mode de réalisation d'une friction d'embrayage conforme à l'invention; et
- la figure 8 est une vue partielle selon la coupe
VIII-VIII de la figure 7.The invention will be better understood and other advantages thereof will appear more clearly in the light of the following description of several embodiments in accordance with its principle, given solely by way of example and made with reference to the drawings annexed in which:
- Figure 1 is a partial view along the section
II of Figure 2, a clutch friction according to the invention;
- Figure 2 is a partial section of the same friction, according to arrow II-II of Figure 1;
- Figure 3 is a detailed perspective view showing one of the elements of friction progressiveness of Figures 1 and 2;
- Figure 4 is a partial view in section
IV-IV of Figure 5, of a second embodiment of a clutch friction according to the invention;
- Figure 5 is a partial view along the section
VV of Figure 4;
- Figure 6 is a detail view along the arrow
VI of Figure 5 and showing the cooperation of the hooks;
- Figure 7 is a partial view in section similar to that of Figure 4, of a third embodiment of a clutch friction according to the invention; and
- Figure 8 is a partial view along the section
VIII-VIII of figure 7.

En se référant plus particulièrement aux figures 1 à 3, on a représenté une friction d'embrayage 11 comprenant notamment deux garnitures de friction annulaires coaxiales 12 et 13, solidarisées en rotation et fixées, ici par des rivets 14, à l'un des flasques annulaires métalliques 16, 17 classiques, liés en rotation à un moyeu (non représenté) et communément appelés "rondelles de guidage" dans la technique. Le matériau de friction 18 de chaque garniture de friction 12, 13 est directement surmoulé ou autrement adhérisé sur un insert annulaire 20, 21, respectivement. Referring more particularly to Figures 1 to 3, there is shown a clutch friction 11 comprising in particular two coaxial annular friction linings 12 and 13, secured in rotation and fixed, here by rivets 14, to one of the flanges conventional metal annulars 16, 17, linked in rotation to a hub (not shown) and commonly called "guide washers" in the art. The friction material 18 of each friction lining 12, 13 is directly overmolded or otherwise adhered to an annular insert 20, 21, respectively.

Les deux inserts se font face axialement. Chacun comporte un anneau plat 23 ou 24 d'où font saillie, vers l'intérieur, des prolongements radiaux 25 ou 26, respectivement, régulièrement disposés circonférentiellement.The two inserts face each other axially. Each comprises a flat ring 23 or 24 from which protrude, inwards, radial extensions 25 or 26, respectively, regularly arranged circumferentially.

Selon une caractéristique importante de l'invention, le montage comporte en outre, plusieurs éléments de progressivité 30, métalliques, conformés en ressorts plats et intercalés entre les deux garnitures de friction. En outre, dans l'exemple décrit, ces éléments de progressivité participent au montage et à la solidarisation des garnitures de friction à ladite rondelle de guidage 16. Chaque élément de progressivité 30 (voir figure 3) a ici globalement la forme d'un secteur annulaire et comporte deux bandes d'appui parallèles et coplanaires, respectivement une bande d'appui radialement interne 31 et une bande d'appui radialement externe 32, toutes deux en contact avec la garniture de friction 12, ainsi -qu'une bande d'appui médiane 34r parallèle aux bandes d'appui 31 et 32 et en contact avec la garniture de friction 13.Bien entendu, les bandes d'appui 31, 32 et 34 pourraient être radiales au lieu d'être circonférentielles comme représenté. En outre, une languette 35, courbe, orientée globalement tangentiellement, est définie au voisinage de la partie radialement la plus interne de chaque élément de progressivité. Elle est raccordée lateralement à celui-ci par une zone de rattachement 36. Chaque extrémité de cette languette 35 comporte un trou 38, 39 pour la fixation dudit élément de progressivité aux deux inserts 20, 21, respectivement. Pour ce faire, la languette est pliée ou courbée en 40 pour s'étendre de l'un à l'autre desdits inserts. Par ailleurs, les éléments de progressivité 30 sont fixés par un premier de moyens de fixation, ici les rivets 14, à l'ensemble des prolongements radiaux 25 de l'insert 20 et å ladite rondelle de guidage 16. Les rivets 14 sont ainsi engagés dans les trous .38 des languettes des éléments de progressivité. According to an important characteristic of the invention, the assembly further comprises, several progressive elements 30, metallic, shaped as flat springs and interposed between the two friction linings. Furthermore, in the example described, these progressiveness elements participate in the mounting and securing of the friction linings to said guide washer 16. Each progressiveness element 30 (see FIG. 3) here generally has the shape of a sector annular and comprises two parallel and coplanar support bands, respectively a radially internal support band 31 and a radially external support band 32, both in contact with the friction lining 12, as well as a band of middle support 34r parallel to the support bands 31 and 32 and in contact with the friction lining 13. Of course, the support bands 31, 32 and 34 could be radial instead of being circumferential as shown. In addition, a curved tongue 35, oriented generally tangentially, is defined in the vicinity of the radially innermost part of each progressiveness element. It is laterally connected thereto by a connecting zone 36. Each end of this tongue 35 has a hole 38, 39 for fixing said progressiveness element to the two inserts 20, 21, respectively. To do this, the tongue is folded or curved at 40 to extend from one to the other of said inserts. Furthermore, the progressive elements 30 are fixed by a first fastening means, here the rivets 14, to the set of radial extensions 25 of the insert 20 and to said guide washer 16. The rivets 14 are thus engaged in the holes .38 of the tongues of the progressiveness elements.

Ceux-ci sont également fixés par un second jeu de moyens de fixation, ici des rivets 42, à l'ensemble des prolongements radiaux 26 de l'insert 21. Les rivets 42 sont donc engagés dans les trous 39 des languettes de ces mêmes éléments de progressivité. Ainsi, avec un tel agencement, la garniture de friction 12 se trouve directement montée sur ladite rondelle de guidage 16 tandis que la garniture de friction 13 est rattachée à la garniture 12 et a la rondelle 16 par l'intermédiaire des languettes 35.These are also fixed by a second set of fastening means, here rivets 42, to all of the radial extensions 26 of the insert 21. The rivets 42 are therefore engaged in the holes 39 of the tongues of these same elements progressiveness. Thus, with such an arrangement, the friction lining 12 is directly mounted on said guide washer 16 while the friction lining 13 is attached to the lining 12 and to the washer 16 by means of the tongues 35.

A l'embrayage, les éléments de progressivité se déforment tandis que les deux garnitures se rapprochent élastiquement l'une de l'autre sous l'effet du déplacement du plateau de pression vers le plateau de réaction, ce qui assure la progressivité d'embrayage voulue, en tous points comparable à celle qui serait obtenue si les garnitures de friction étaient directement rivetées sur des éléments de progressivité classiques. At the clutch, the progressiveness elements are deformed while the two linings resiliently approach each other under the effect of the displacement of the pressure plate towards the reaction plate, which ensures the progressiveness of the clutch. desired, in all respects comparable to that which would be obtained if the friction linings were directly riveted on elements of conventional progressiveness.

Le mode de réalisation des figures 4 à 6, où les éléments de structure analogues portent les mêmes références numériques, se distingue essentiellement du précédent, par le fait qu'il comporte un unique élément de progressivité 48 annulaire ayant ici sensiblement le même profil qu'un élément 30 décrit à la figure 3, c'est-à-dire avec deux bandes d'appui radialement externe et interne 31, 32 et une bande d'appui médiane 34.Cet élément est intercalé entre les deux garnitures de friction 12, 13 et les prolongements radiaux 25s, 26a s'étendant radialement vers l'intérieur à partir des anneaux 23, 24 des inserts 20g et 21g, sont pliés en direction l'un de l'autre (pliure 49â, 49k) de façon à se rejoindre le long de portions radiales internes 50 extrêmes. The embodiment of FIGS. 4 to 6, where the similar structural elements bear the same numerical references, differs essentially from the previous one, in that it comprises a single element of annular progressivity 48 having here substantially the same profile as an element 30 described in FIG. 3, that is to say with two radially external and internal support bands 31, 32 and a middle support band 34. This element is interposed between the two friction linings 12, 13 and the radial extensions 25s, 26a extending radially inwards from the rings 23, 24 of the inserts 20g and 21g, are bent towards one another (fold 49â, 49k) so as to be join along extreme internal radial portions 50.

Ces dernières sont percées et fixées comme précédemment à la rondelle de guidage 16, ici en mettant à profit les entretoises 52 joignant les deux rondelles de guidage 16 et 17. Bien entendu, la forme de l'élément de progressivité peut être sensiblement différente de celle qui est décrite.The latter are drilled and fixed as above to the guide washer 16, here taking advantage of the spacers 52 joining the two guide washers 16 and 17. Of course, the shape of the progressiveness element can be significantly different from that which is described.

Il peut s'agir d'une rondelle du type connu sous la dénomination "ONDUFLEX" ou d'un agencement de rondelles
Belleville. D'autre part, comme le montre la figure 5, les inserts 20a et 21s comportent aussi des bras radiaux 55a, 55k s'étendant vers l'extérieur à partir des anneaux 23 et 24, respectivement. Ces bras sont bien sur, régulièrement répartis circonférentiellement dans chaque insert mais décalés d'un insert à l'autre. Chaque bras 55q d'un insert se termine en effet par un crochet 56a qui coopère avec un crochet analogue 56k d'un bras 55k de l'autre insert. Les parties en contact des crochets sont dans des plans parallèles à l'axe de rotation de la friction; cet agencement s'oppose ainsi à toute déformation tendant à écarter les deux garnitures l'une de l'autre.It can be a washer of the type known under the name "ONDUFLEX" or an arrangement of washers
Beautiful city. On the other hand, as shown in FIG. 5, the inserts 20a and 21s also include radial arms 55a, 55k extending outwards from the rings 23 and 24, respectively. These arms are of course, regularly distributed circumferentially in each insert but offset from one insert to another. Each arm 55q of an insert in fact ends with a hook 56a which cooperates with a similar hook 56k of an arm 55k of the other insert. The parts in contact with the hooks are in planes parallel to the axis of rotation of the friction; this arrangement is thus opposed to any deformation tending to separate the two linings from one another.

Bien entendu, l'agencement des bras 55 et des crochets 56 peut avantageusement être prévu sur le mode de réalisation de la friction décrit en référence aux figures 1à 3 ainsi que sur le mode de réalisation de celle qui va maintenant être décrit en référence aux figures 7 à 8. Of course, the arrangement of the arms 55 and of the hooks 56 can advantageously be provided in the embodiment of the friction described with reference to Figures 1 to 3 as well as in the embodiment of that which will now be described with reference to the figures 7 to 8.

Dans cette troisième variante, l'insert de chaque garniture de friction comporte toujours un anneau muni des bras et crochets 55, 56 s'étendant radialement vers l'extérieur. Des portions radiales internes 50q analogues aux portions radiales 50 sont, cette fois, fixées entre elles par des rivets 58 et se prolongent radialement vers l'intérieur par des disques métalliques 59, 60. Les deux inserts ainsi conformés forment la totalité d'un voile porte-garnitures de faible inertie, susceptible d'être rendu solidaire en rotation d'un moyeu, dans sa partie centrale. In this third variant, the insert of each friction lining always includes a ring provided with arms and hooks 55, 56 extending radially outwards. Internal radial portions 50q similar to the radial portions 50 are, this time, fixed to each other by rivets 58 and extend radially inwards by metal discs 59, 60. The two inserts thus formed form the whole of a web low inertia packing carrier, capable of being made integral in rotation with a hub, in its central part.

Classiquement, des ressorts d'amortissement 62 sont logés dans des fenêtrés 63 pratiquées dans les disques 59, 60, chaque ressort étant en appui sur un bord de la fenêtre d'une part, et sur des butées pratiquées dans les rondelles de guidage 16, 17, d'autre part. Dans ce but, les disques 59, 60 sont déformés au voisinage des fenêtres 63 pour s'écarter axialement l'un de l'autre de façon à constituer des zones d'appui convenables pour les ressorts.Conventionally, damping springs 62 are housed in windows 63 formed in the discs 59, 60, each spring being in abutment on an edge of the window on the one hand, and on stops formed in the guide washers 16, 17, on the other hand. For this purpose, the discs 59, 60 are deformed in the vicinity of the windows 63 so as to move away from one another axially so as to constitute suitable support zones for the springs.

Enfin, il est à noter que dans l'exemple représenté, l'élément de progressivité annulaire 48g, semblable à l'élément 48 de la figure 4, comporte en outre des bras radiaux 65 s'étendant vers l'intérieur jusqu'aux rivets 58. Finally, it should be noted that in the example shown, the element of annular progressivity 48g, similar to the element 48 of FIG. 4, further comprises radial arms 65 extending inwards to the rivets 58.

L'élément de progressivité 48 est ainsi solidarisé aux inserts par les mêmes moyens d'assemblage. Cette modification peut, bien sûr, être apportée à la variante des figures 4 à 6. The progressiveness element 48 is thus secured to the inserts by the same assembly means. This modification can, of course, be made to the variant of FIGS. 4 to 6.

Claims

1- Clutch friction of the type comprising two coaxial friction linings (12, 13) adhered or overmolded on annular inserts (20, 21) facing each other axially and comprising radial extensions directed inwards (25, 26 ), characterized in that at least one metallic progressiveness element (30, 48), forming a spring, is interposed between the two friction linings.

2- clutch friction according to claim 1, characterized in that it comprises a plurality of progressiveness elements (30) mentioned above regularly arranged circumferentially between said linings and fixed on the one hand, by a first set of fixing means such as rivets (14) regularly arranged circumferentially, to the set of radial extensions (25) of one of the linings as well as to a central annular flange (16) called "guide washer" of said friction and, on the other hand, by a second set of fixing means such as rivets (42), regularly arranged circumferentially and offset with respect to the fixing means of said first set, to all of the radial extensions (26) of the other lining, said progressive elements being folded to define bearing zones (31, 32, 34) in contact with the facing faces of said friction linings.

3- clutch friction according to claim 2, characterized in that a tongue (35) is defined in the vicinity of the radially innermost part of each progressive element (30), in that one end of this tongue has a hole (38) for fixing it to a radial extension of one of the linings by means of one of the means for fixing said first set and in that another hole (39) is made in the other end of said tongue for fixing the latter to a radial extension of the other lining by means of one of the fixing means of said second set, said tongue (35) being connected laterally by an attachment zone (36) to the rest of said progressiveness element and curved and / or folded (40) to extend from one of the inserts to the other.

4- clutch friction according to claim 3, characterized in that each progressive element comprises two parallel support bands (31,32), respectively radially internal and radially external in contact with one of the linings and a band d 'middle support (34), parallel to said two support strips and in contact with the other lining.

5- clutch friction according to claim 1, characterized in that it comprises a single element of annular progressiveness (48) elastically deformable axially, interposed between the two friction linings and in that the radial extensions of the annular inserts of the two friction linings are bent towards each other so as to meet along internal radial portions (50).

6- Friction. clutch according to claim 5, characterized in that these internal radial portions (50), extreme, are fixed to a central annular flange (16) said guide washer "of said friction.

7- clutch friction according to claim 5, characterized in that said internal radial portions (50g) are fixed together and extend radially inward by metal discs (59, 60), the two inserts thus formed forming a lining carrier veil capable of being made integral in rotation with a hub, in its central part.

8- clutch friction according to claim 7, characterized in that said metal discs comprise windows (63) receiving springs (62) damping and in that they are shaped to deviate axially from one the other in the vicinity of these windows so as to constitute support zones for said springs.

9- clutch friction according to one of claims 5 to 8, characterized in that said annular progressiveness element extends radially inwards, for example by radial arms (65), to the assembly means of the two inserts and in that it is secured thereto by the same assembly means.

10- Friction clutch according to one of the preceding claims, characterized in that the aforementioned inserts comprise radial arms (55) extending outward and in that each arm of an insert ends in a hook (56â) cooperating with a similar hook (56k), of an arm of the other insert, the arrangement opposing any deformation tending to separate the two linings from one another.

11- Friction clutch characterized in that it comprises a clutch friction according to one of the preceding claims.