FR3070457B1 - Dispositif de frottement pour embrayage - Google Patents

Abstract

Disque d'embrayage muni d'un dispositif d'amortissement de torsion comportant une rondelle élastique de charge et une rondelle de frottement (16, 17) élastiquement déformable autour d'un axe et montée sur un organe central de transmission de couple (7) de sorte à exercer une précontrainte sur au moins une surface d'entrainement (28).

Description

DISPOSITIF DE FROTTEMENT POUR EMBRAYAGE L’invention a trait au domaine de la transmission de couple dans lesdispositifs motorisés et concerne les embrayages. Elle concerne plus particulièrementun disque d’embrayage.

Les véhicules motorisés, par exemple, peuvent être pourvus d’un embrayagedisposé entre le moteur et la transmission. Cet embrayage comporte typiquement unmécanisme d’embrayage et un disque d’embrayage qui présente un organepériphérique de transmission de couple et au moins un organe central de transmissionde couple. Lorsque l’embrayage est en mode embrayé, le moteur est relié à latransmission par le disque d’embrayage. L’organe périphérique de transmission decouple est alors généralement pincé par le mécanisme d’embrayage de sorte à êtresolidaire de la rotation du moteur, et l’organe central de transmission de couple estsolidaire en rotation, directement ou indirectement, d’un élément de la transmission, telque l’arbre d’entrée de boite de vitesse d’un véhicule. Lorsque l’embrayage estcommandé vers sa positon débrayée, le mécanisme d’embrayage libère le disqued’embrayage et le moteur est découplé de la transmission.

En plus de sa fonction d’accouplement du moteur et de la transmission, ledisque d’embrayage remplit généralement des fonctions supplémentaires liées aufiltrage des acyclismes du moteur et autres oscillations de torsion. Ce filtrage esttypiquement réalisé par un ou plusieurs amortisseurs de torsion qui sont des combinésressorts-amortisseurs travaillant en torsion et permettant, au cours de la transmissiondu couple, un mouvement de rotation relative de l’organe périphérique de transmissionde couple par rapport à l’organe central de transmission de couple, et un amortissementde ces acyclismes. La rotation relative peut être permise par des ressorts etl’amortissement peut être réalisé par un dispositif de frottement doté de rondelles defrottement mises en charge axiale par des rondelles élastiques, de sorte à dissiper parfrottement l’énergie accumulée dans les ressorts.

On connaît des disques d’embrayage qui comportent un organe central detransmission de couple entraîné conjointement en rotation avec un premier élément tournant, une ou plusieurs rondelles élastiques de charge et avec une ou plusieursrondelles de frottement. Les rondelles élastiques de charge prennent appui contre lepremier élément tournant et exercent une pression sur la rondelle de frottement quifrotte contre un deuxième élément tournant qui est mobile en rotation par rapport aupremier élément tournant et à l’organe central de transmission de couple. On a constatéqu’une possibilité de légère rotation relative entre la rondelle de frottement et le premierélément tournant peut affecter l’amortissement.

En effet, une telle rotation relative peut intervenir notamment lorsque lepremier élément tournant est rendu solidaire en rotation de l’organe central detransmission de couple, par exemple par des rivets, et que la rondelle de frottement estentraînée en rotation par l’organe central de transmission de couple par un dispositif àdenture/cannelure. Le jeu entre les dentures et les cannelures peut provoquer enfonctionnement une rotation relative entre la rondelle de frottement et le premierélément tournant. Un frottement néfaste peut alors intervenir alors entre le premierélément tournant et la rondelle élastique de charge. La rotation conjointe du premierélément tournant, et de la rondelle de frottement est donc recherchée pour éviter un telphénomène d’usure. L’invention a pour but d’améliorer les disques d’embrayage de l’art antérieur. A cet effet, l’invention vise un disque d’embrayage pour la liaison d’un moteuret d’une transmission, comportant un organe périphérique de transmission de couple etun organe central de transmission de couple mobiles en rotation selon un axe derotation, et au moins un dispositif d’amortissement de torsion interposé entre l’organepériphérique de transmission de couple et l’organe central de transmission de couple, ledispositif d’amortissement de torsion comportant au moins un ressort agencé pourpermettre, lorsqu’il se déforme, une rotation relative de l’organe périphérique detransmission de couple et de l’organe central de transmission de couple selon ledit axe,une rondelle élastique de charge et une rondelle de frottement coaxiales avec l’organecentral de transmission de couple, la rondelle de frottement étant entraînée en rotationpar au moins une surface d’entrainement de l’organe central de transmission de couple,l’organe central de transmission de couple étant solidaire en rotation d’un premierélément tournant, la rondelle élastique de charge appliquant une charge axiale sur larondelle de frottement qui est disposée contre un deuxième élément tournant, une rotation relative étant permise selon ledit axe entre le premier élément tournant et ledeuxième élément tournant. La rondelle de frottement est élastiquement déformableautour dudit axe et elle est montée sur l’organe central de transmission de couple desorte à exercer une précontrainte sur ladite au moins une surface d’entrainement. L’organe central de transmission de couple peut être un moyeu primaire,directement lié en rotation avec la transmission, ou un moyeu secondaire, lié en rotationà un tel moyeu primaire par un premier amortisseur de torsion, tel qu’un préamortisseur.

Le disque d’embrayage peut comporter en plus d’autres rondelles élastiquesde charge et/ou de frottement, vérifiant ou non les caractéristiques énoncées ci-dessus. L’invention permet l’entrainement en rotation conjointe de la rondelleélastique de charge et de la rondelle de frottement sans rotation relative parasite entreces deux rondelles. Le frottement de la rondelle de frottement sur le deuxième élémenttournant produit une contrainte sur la ou les surfaces d’entrainement qui permettent àl’élément central de transmission de couple d’entrainer en rotation la rondelle defrottement. Cette contrainte peut entraîner, par exemple par matage, une déformationde la rondelle de frottement ou une déformation de l’élément central de transmission decouple au niveau des surfaces d’entrainement. Dans les disques d’embrayage de l’artantérieur, une telle déformation provoquerait un jeu permettant une rotation relativeentre la rondelle de frottement et l’élément central de transmission de couple, etpermettrait donc une rotation relative entre la rondelle élastique de charge et la rondellede frottement, et ce jeu irait en s’amplifiant avec le temps. Ce jeu serait source d’usurepar frottement parasite de la rondelle élastique de charge sur la rondelle de frottement.L’invention permet de prévenir une telle déformation de la rondelle de frottement ou del’élément central de transmission de couple et permet, même en cas d’apparition d’unetelle déformation, de garantir que la rondelle de frottement restera liée en rotation àl’élément central de transmission de couple en empêchant toute rotation relative et toutfrottement parasite entre la rondelle élastique de charge et la rondelle de frottement.

La précontrainte que la rondelle de frottement assure sur la ou les surfacesd’entrainement prémunit donc tout frottement parasite en compensant les déformationsou usures qui pourraient intervenir dans la liaison en rotation de la rondelle defrottement et de l’organe central de transmission de couple. L’invention garantit que lefrottement exercé par la rondelle de frottement sera exclusivement appliqué sur le deuxième élément tournant. La charge de la rondelle élastique de charge, de mêmeque les coefficients de frottements respectifs et la surface de frottement mutuelle de larondelle de frottement et du deuxième élément tournant, peuvent ainsi être calculéspour une dissipation optimale de l’énergie qui sera constante au cours de la vie del’embrayage.

Le disque d’embrayage peut comporter les caractéristiques additionnellessuivantes, seules ou en combinaison : ladite au moins une surface d’entrainement se développeperpendiculairement au plan de la rondelle de frottement avec une composante radiale ; - la rondelle de frottement comporte une ouverture de sorte qu’elle présenteun contour ouvert ; - la rondelle de frottement est une rondelle fendue radialement ; - l’organe central de transmission de couple comporte des canneluresexternes, ladite au moins une surface d’entrainement étant formée sur la paroi latéraled’une cannelure. On entend par cannelure externe une cannelure ménagée sur lepourtour externe de l’organe central de transmission de couple ; - la rondelle de frottement comporte des dents internes qui ont encorrespondance avec lesdites cannelures externes de l’organe central de transmissionde couple uniquement lorsque la rondelle de frottement est précontrainte (c'est-à-diredéformée). On entend par dent interne une dent ménagée sur le pourtour interne de larondelle de frottement, radialement en direction de l’axe de rotation ; - la rondelle de frottement comporte des dents internes qui sont encorrespondance avec lesdites cannelures externes de l’organe central de transmissionde couple lorsque la rondelle de frottement est élastiquement déformée. - la rondelle de frottement comporte un bec radial présentant deux parties ensaillie vers l’axe de rotation, les deux parties du bec étant agencées de chaque côté del’ouverture, et étant reçues dans l’une desdites cannelures externes de l’organe centralde transmission de couple ; - en relation à un diamètre A de la rondelle de frottement qui passe au milieude l’ouverture, l’organe central de transmission de couple est dépourvu de surface d’entrainement sur un secteur angulaire d’au moins 20 degrés, notamment d’au moins40 degrés, s’étendant dans la zone diamétralement opposée à l’ouverture,équitablement de part et d’autre dudit diamètre A. On évite ainsi avantageusementd’utiliser la zone de la rondelle de frottement qui se déforme le moins lors du montagepour y agencer une surface d’entrainement ; - la rondelle de frottement peut être du type « normalement fermée >>, desorte que l’ouverture de la rondelle de frottement doit être élargie pour être montée surl’organe central de transmission de couple et pour exercer une contrainte sur ladite aumoins une surface d’entrainement ; - la rondelle de frottement peut être du type « normalement ouverte >>, desorte que l’ouverture de la rondelle de frottement doit être rétrécie pour être montée surl’organe central de transmission de couple et pour exercer une contrainte sur ladite aumoins une surface d’entrainement ; - lorsque la rondelle de frottement comporte au moins quatre dents internes,notamment au moins cinq dents internes, au moins l’une des dents internes de larondelle de frottement est insérée dans une cannelure externe correspondante avec unjeu de part et d’autre de la dent interne ; - la rondelle de frottement comporte au moins une surface d’entrainementhoraire apte à empêcher la rotation de la rondelle de frottement et de l’organe centralde transmission de couple dans un premier sens de rotation relative, et au moins unesurface d’entrainement antihoraire apte à empêcher la rotation de la rondelle defrottement et de l’organe central de transmission de couple dans un second sens derotation relative opposé au premier sens de rotation relative ; - selon un mode de réalisation, lesdites surfaces d’entrainement horaire etantihoraire sont formées sur des cannelures externes distinctes ; - selon un mode de réalisation, aucune dent interne n’est ajustée sans jeudans une cannelure externe ; - selon un mode de réalisation, en relation à un diamètre A de la rondelle defrottement qui passe au milieu de l’ouverture, la rondelle de frottement comporte aumoins deux surfaces d’entrainement horaire agencées respectivement de part et d’autredudit diamètre A ; - selon un mode de réalisation, en relation à un diamètre A de la rondelle defrottement qui passe au milieu de l’ouverture, la rondelle de frottement comporte aumoins deux surfaces d’entrainement antihoraire agencées respectivement de part etd’autre dudit diamètre A ; - selon un mode de réalisation, en relation à un premier diamètre A de larondelle de frottement qui passe au milieu de l’ouverture et un deuxième diamètre Bperpendiculaire au premier diamètre A et passant par l’axe de rotation, la rondelle defrottement comporte au moins deux surfaces d’entrainement horaire agencéesrespectivement de part et d’autre du deuxième diamètre B ; - selon un mode de réalisation, en relation à un premier diamètre A de larondelle de frottement qui passe au milieu de l’ouverture et un deuxième diamètre Bperpendiculaire au diamètre A et passant par l’axe de rotation, la rondelle de frottementcomporte au moins deux surfaces d’entrainement antihoraire agencées respectivementde part et d’autre du du deuxième diamètre B ; - en relation à un diamètre A de la rondelle de frottement qui passe au milieude l’ouverture, l’organe central de transmission de couple est pourvu d’au moins unesurface d’entrainement, notamment au moins deux surfaces d’entrainement, sur unsecteur angulaire de 80 degrés, notamment de 60 degrés, s’étendant, dans la zone del’ouverture, équitablement de part et d’autre du diamètre A. On utilise ainsiavantageusement la zone de la rondelle de frottement qui se déforme le plus lors dumontage pour y agencer la surface d’entrainement ; - la charge appliquée par la rondelle élastique de charge est supérieure à laforce nécessaire pour déformer la rondelle de frottement autour de l’axe X (c’est à direpour ouvrir ou fermer la rondelle), multipliée par le coefficient de frottement entrel’organe central de transmission de couple et la rondelle de frottement lors d’uncoulissement axial de la rondelle de frottement sur l’organe central de transmission decouple ; - la force nécessaire pour ouvrir ou fermer la rondelle de frottement estsupérieure à la charge appliquée par la rondelle élastique de charge multipliée par lecoefficient de frottement entre la rondelle de frottement et le deuxième élément tournantlors d’une rotation relative selon ledit axe ; - selon un mode de réalisation, le deuxième élément tournant est solidaire enrotation de l’organe périphérique de transmission de couple ; - selon un mode de réalisation, la rondelle élastique de charge s’appuiecontre le premier élément tournant ; - selon un mode de réalisation, la rondelle de frottement est agencéeaxialement entre la rondelle élastique de charge et le deuxième élément tournant defaçon à frotter directement ou indirectement contre le deuxième élément tournant ; - le premier élément tournant est monté solidaire en rotation de l’organecentral de transmission de couple grâce à des moyens d’entrainement distincts descannelures. Selon un mode de réalisation, le premier élément tournant est montésolidaire en rotation de l’organe central de transmission de couple grâce à des élémentsde fixation tels que des rivets. Selon un mode de réalisation, chaque élément de fixationfixant le premier élément tournant à l’organe central de transmission de couple est situédans une zone de l’organe central de transmission de couple situéecirconférenciellement entre deux cannelures externes successives.

Un exemple préféré de réalisation de l’invention va maintenant être décrit enréférence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue éclatée d’un disque d’embrayage selon l’invention ; - la figure 2 est une demi-vue en coupe diamétrale de l’embrayage de lafigure 1 ; - la figure 3 représente une rondelle de frottement du disque d’embrayagede la figure 1, selon un premier mode de réalisation ; - la figure 4 représente la rondelle de la figure 3 montée sur un moyeusecondaire ; - la figure 5 représente une rondelle de frottement du disque d’embrayagede la figure 1, selon un deuxième mode de réalisation ; - la figure 6 représente la rondelle de la figure 5 montée sur un moyeusecondaire.

Dans la description et les revendications, on utilisera, les termes "externe" et"interne" ainsi que les orientations "axiale" et "radiale" pour désigner des éléments dudisque d’embrayage. L'axe (X) de rotation, représenté figures 1 et 2, déterminel'orientation "axiale". L'orientation "radiale" est dirigée orthogonalement à l'axe (X).L'orientation "circonférentielle" est dirigée orthogonalement à l'axe (X) de rotation etorthogonalement à la direction radiale. Les termes "externe" et "interne" sont utiliséspour définir la position relative d'un composant par rapport à un autre, par référence àl'axe (X) de rotation, un composant proche dudit axe est ainsi qualifié d'interne paropposition à un composant externe situé radialement en périphérie. Par ailleurs, lesangles et secteurs angulaires exprimés sont définis en relation avec l’axe de rotation(X).

La figure 1 représente un disque d’embrayage 1 selon l’invention, en vueéclatée. Ce même embrayage est représenté monté dans la demi-coupe de la figure 2.

Le disque d’embrayage 1 comporte sur sa périphérie un disque de friction 2dont le contour interne est fixé à la périphérie d’un disque dénommé « voile >> 3 par desrivets 4.

Deux flasques dénommés « rondelle de guidage inférieure >> 5 et « rondellede guidage supérieure >> 6 sont disposés de part et d’autre du voile 3 et sont tout deuxfixés par leur contour interne sur un moyeu secondaire 7 grâce à des rivets 8. Le moyeusecondaire 7 comporte des cannelures externes 9 et des cannelures internes 10.Chaque rivets 8 fixant les rondelles de guidage 5, 6 aux moyeu secondaire 7 dans unezone du moyeu située circonférenciellement entre deux cannelures externes 9successives.

Les deux rondelles de guidage 5, 6 constituent ensemble un premier élémenttournant tandis que le voile 3 constitue un deuxième élément tournant, une rotationrelative étant permise selon l’axe X entre ce premier et ce deuxième élément tournant.

Un moyeu primaire 11 comporte également des cannelures internes 12 etdes cannelures externes 13. Le moyeu primaire 11 est monté coaxialement dans lemoyeu secondaire 7 de sorte que les cannelures externes du moyeu secondaire 7coopèrent avec les cannelures internes du moyeu primaire 11 avec néanmoins un jeuautorisant une rotation relative des deux moyeux 7, 11 autour de l’axe X. Autrement dit,si l’un des moyeux est entraîné en rotation selon l’axe X, il tournera d’abord seul puis, au-delà d’un certain angle de rotation, par exemple 10 degrés, il entraînera en rotationl’autre moyeu.

Le moyeu primaire 11 et le moyeu secondaire 7 sont des organes centrauxde transmission de couple, permettant de transmettre le couple au disque de friction 2qui est un organe périphérique de transmission de couple.

Le disque d’embrayage 1 comporte de plus un amortisseur principal disposéentre le voile 3 et les rondelles de guidage 5, 6. Cet amortisseur principal est unamortisseur de torsion dont la fonction est de transmettre le couple ente le voile 3 et lesrondelles de guidage 5, 6 tout en filtrant les acyclismes. L’amortisseur principalcomporte un jeu de ressorts 14 qui, en se comprimant, autorisent une rotation relativedu voile 3 et des rondelles de guidage 5, 6. L’amortisseur principal comporte aussi une rondelle élastique de charge 15et une rondelle de frottement supérieure 16 intercalées entre le voile 3 et la rondelle deguidage supérieure 6, ainsi qu’une une rondelle de frottement inférieure 17 intercaléeentre le voile 3 et la rondelle de guidage inférieure 5.

La rondelle élastique de charge 15 et les rondelles de frottement supérieure16 et inférieure 17 sont solidaires en rotation, selon l’axe X, du moyeu secondaire 7grâce à des dents internes 19, 22 engrenant directement ou indirectement sur le moyeusecondaire 7. Dans le présent exemple, le moyeu secondaire 7 entraîne en rotation larondelle élastique de charge 15 par l’intermédiaire d’une rondelle entretoise 18,solidaire du moyeu secondaire 7. La rondelle entretoise 18 est disposée entre larondelle de guidage supérieure 6 et le moyeu secondaire 7 pour faciliter le montage etreproduit sensiblement la forme des cannelures externes 9 du moyeu secondaire 7. Lesrondelles de frottement 16, 17 sont quant à elles entraînées en rotation directement parengrènement de leurs dents internes 22 avec les cannelures externes 9 du moyeusecondaire 7.

Le disque d’embrayage 1 comporte de plus un préamortisseur 20 intercaléentre le moyeu primaire 11 et le moyeu secondaire 7. Le préamortisseur 20 comporteun jeu de ressorts 21 ainsi que des éléments comprimant ces ressorts 21 lors de larotation relative permise entre le moyeu primaire 11 et le moyeu secondaire 7, ainsi quedes éléments permettant de dissiper l’énergie de ces ressorts 21, tels que des rondellesélastiques de charge et des rondelles de frottement.

Le disque d’embrayage 1 est, dans le présent exemple, destiné à latransmission de couple dans un véhicule motorisé et est placé entre le volant moteur etl’arbre de boite de vitesse. En mode embrayé, le couple est transmis entre le disque defriction 2 qui est entraîné par le volant moteur, et le moyeu primaire 11 qui est monté surun arbre cannelé de la boite de vitesse de sorte que les cannelures internes 12 dumoyeu primaire 11 s’ajustent sur cet arbre cannelé.

Le jeu angulaire permis entre le moyeu primaire 11 et le moyeu secondaire 7est destiné à permettre l’action du préamortisseur 20 durant les phases de ralenti dumoteur pour filtrer les vibrations angulaires propres à ces phases.

Lors des phases de roulage du véhicule, lorsqu’un couple doit effectivementêtre transmis par le disque d’embrayage 1, les ressorts 21 du préamortisseur 20 sontcomprimés jusqu’à ce que les cannelures externes 13 du moyeu primaire 11 viennenten butée contre les cannelures internes 10 du moyeu secondaire 7. Le moyeu primaire11 entraîne alors directement le moyeu secondaire 7, ou réciproquement. Le couple estalors transmis entre les rondelles de guidage 5, 6, fixées au moyeu secondaire 7, et levoile 3 par l’intermédiaire de l’amortisseur principal qui filtre au passage les acyclismes.

Le moyeu secondaire 7 est donc solidaire en rotation des rondelles deguidage 5, 6, de la rondelle élastique de charge 15 et des rondelles de frottement 16,17. Ainsi, durant la transmission de couple, et lorsque l’amortisseur principal agit enpermettant un mouvement relatif du voile 3 et des rondelles de guidage 5, 6, la rondellede frottement supérieure 16 va frotter contre une face du voile 3, tandis que la rondellede frottement inférieure 17 va frotter contre l’autre face du voile 3, et ce sous la chargede la rondelle élastique de charge 15. A cet effet, les rondelles de frottement 16, 17 ontla possibilité de coulisser axialement sur les cannelures externes 9 pour permettrel’application et la répartition de la charge de la rondelle élastique de charge 15.

Les figures 3 et 4 sont relatives à un premier mode de réalisation de rondellede frottement qui peut convenir aussi bien à la rondelle de frottement supérieure 16,qu’à la rondelle de frottement inférieure 17.

En référence à la figure 3, la rondelle de frottement 16 ou 17 comporte uneouverture 29 rendant son contour ouvert. La rondelle de frottement 16, 17 estélastiquement déformable autour de l’axe X, c’est à dire que son contour peut s’ouvrirou se fermer comme indiqué sur la figure 3. Le contour en traits continus correspond à la forme de la rondelle de frottement 16, 17 dans sa position relâchée (sans contrainte)tandis que le contour en pointillés correspond à la forme de la rondelle de frottement 16,17 lorsqu’elle est montée sur le moyeu secondaire 7. Selon ce premier mode deréalisation, la rondelle de frottement 16, 17 est dite « normalement fermée >> (forme entraits continus) et, lors de son montage sur le moyeu secondaire 7, elle vient s’ouvrir(forme en pointillés). La rondelle de frottement 16, 17 comporte de manière optionnelleune entaille 41 (représentée en pointillés sur la figure 3) diamétralement opposée àl’ouverture 29 et favorisant l’ouverture de la rondelle 16, 17.

La rondelle de frottement 16, 17 comporte, dans le présent exemple, huitdents internes 22 destinées à coopérer avec les cannelures externes 9 du moyeusecondaire 7. De manière optionnelle, trois de ces dents internes 22 comportentrespectivement une première encoche 23, une deuxième encoche 24, et une troisièmeencoche 25 pour faciliter son positionnement angulaire lors de la fabrication du disqued’embrayage 1.

De part et d’autre de l’ouverture 29, la rondelle de frottement 16, 17comporte des trous 26 pour la coopération avec un outil, telle qu’une pince adaptée,permettant l’ouverture de la rondelle de frottement 16, 17, c’est à dire l’écartement auniveau de l’ouverture 29, en vue du montage de la rondelle de frottement 16, 17. Souschacun des trous 26, la rondelle de frottement 16, 17 comporte un bec radial 27.

La figure 4 représente la rondelle de frottement 16, 17 de la figure 3 montéesur le moyeu secondaire 7. La rondelle de frottement 16, 17 a donc été montée parécartement et est donc ici dans sa position ouverte, correspondant au contour enpointillés de la figure 3.

Le moyeu secondaire comporte, dans le présent exemple, neuf cannelures9A, 9B, 9C, 9D, 9E, 9F, 9G, 9H, 9I. La rondelle de frottement 16, 17 est montée sur lemoyeu secondaire 7 de sorte que les becs radiaux 27 prennent place dans la cannelure9A. Les huit dents internes 22 de la rondelle 16, 17 sont numérotées, encorrespondance, 22B, 22C, 22D, 22E, 22F, 22G, 22H, 22I.

Les cannelures externes 9 du moyeu secondaire 7 peuvent définir dessurfaces d’entrainement 28 pour la rondelle de frottement 16, 17 lorsqu’elles sont encontact avec les dents internes 22. En effet, les parois latérales (radiales) des cannelures 9 qui sont en contact avec le bord d’une dent interne 22 sont aptes àentraîner en rotation la rondelle de frottement 16, 17 de sorte qu’elle frotte sur le voile 3.

Les dimensions des dents internes 22 sont choisies pour un montagemécanique optimal et pour une bonne répartition des surfaces d’entrainement 28. Pourfaciliter la description, on définit deux diamètres relatifs à la rondelle de frottement 16,17: un diamètre A qui passe par l’ouverture 29; et un diamètre B qui estperpendiculaire au diamètre A.

Dans le présent exemple, les dimensions des dents internes 22 sont choisiespour que, lorsque la rondelle de frottement 16,17 est montée sur le moyeu 7 (voir figure4), les conditions suivantes soient vérifiées : - la cannelure 9A qui reçoit les becs radiaux 27 ne définit pas de surfaced’entrainement. Autrement dit, il existe un jeu 33 entre chaque bec radial 27 et le bordcorrespondant de la cannelure 9A ; - dans la zone diamétralement opposée à l’ouverture 29, les dents 22E et22F qui sont de part et d’autre du diamètre A, ne sont pas en contact avec les bordsdes cannelures 9E et 9F correspondantes, ces dernières ne définissant donc pas desurface d’entrainement relativement aux dents 22E et 22 F. Autrement dit, des jeux 30,31 sont prévus entre les cannelures 9E et 9F et les dents 22E et 22F correspondantes ; - dans la zone du demi-disque délimité par le diamètre B et diamétralementopposé à l’ouverture 29, à l’exception des cannelures 9E et 9F qui sont de part etd’autre du diamètre A, les cannelures 9D et 9G définissent chacune une surfaced’entrainement 28 par leur bord situé du côté du diamètre A. Autrement dit, il n’y a pasde jeu entre le bord de la cannelure 9D, 9G situé du côté du diamètre A et la dent 22D,22G correspondante. Par ailleurs, ces cannelures 9D et 9G ne définissent pas desurface d'entrainement par leur bord situé du côté du diamètre B. Autrement dit, il existeun jeu 32 entre le bord de la cannelure 9D, 9G situé du côté du diamètre B et la dent22D, 22G correspondante ; - dans la zone du demi-disque délimité par le diamètre B et situé du côté del’ouverture 29, les deux cannelures 9C et 9H, situées de part et d’autre du diamètre A etsituées au plus proche du diamètre B, ne définissent pas de surfaces d’entrainement.

Autrement dit, pour chacune de ces deux cannelures 9C et 9H, il existe un jeu 42, 43entre chaque bord de la cannelure et la dent 22C, 22H correspondante ; - dans la zone du demi-disque délimité par le diamètre B et situé du côté del’ouverture 29, les deux cannelures 9B et 91, situées de part et d’autre du diamètre A etsituées au plus proche du diamètre A (à l’exception de la cannelure 9A qui est située surdiamètre A), définissent chacune une surface d’entrainement 28 par leur bord situé ducôté du diamètre A. Autrement dit, il n’y a pas de jeu entre le bord de la cannelure 9B, 91situé du côté du diamètre A et la dent 22B, 221 correspondante. Par ailleurs, cescannelures 9B et 91 ne définissent pas de surface d'entrainement par leur bord situé ducôté du diamètre B. Autrement dit, il existe un jeu 34 entre le bord de la cannelure 9B,91 situé du côté du diamètre B et la dent 22B, 221 correspondante.

La rondelle de frottement 16, 17 étant élastiquement déformée dans cetteposition montée (figure 4), elle exerce une précontrainte sur chaque surfaced’entrainement.

Les figures 5 et 6 sont relatives à un deuxième mode de réalisation derondelle de frottement qui peut également convenir aussi bien à la rondelle defrottement supérieure 16, qu’à la rondelle de frottement inférieure 17. Les élémentssimilaires au premier mode de réalisation sont numérotés de la même manière.

En référence à la figure 5, la rondelle de frottement 16 ou 17 comporte uneouverture 29 rendant son contour ouvert. La rondelle de frottement 16, 17 estélastiquement déformable autour de l’axe X, c’est à dire que son contour peut s’ouvrirou se fermer comme indiqué sur la figure 5. Le contour en traits continus correspond àla forme de la rondelle de frottement 16, 17 dans sa position relâchée (sans contrainte)tandis que le contour en pointillés correspond à la forme de la rondelle de frottement 16,17 lorsqu’elle est montée sur le moyeu secondaire 7. Selon ce deuxième mode deréalisation, la rondelle de frottement 16, 17 est dite « normalement ouverte » (forme entraits continus) et, lors de son montage sur le moyeu secondaire 7, elle est refermée(forme en pointillés). La rondelle de frottement 16, 17 comporte de manière optionnelleune entaille 41 (représentée en pointillés sur la figure 5) diamétralement opposée àl’ouverture 29 et favorisant la fermeture de la rondelle 16, 17.

La rondelle de frottement 16, 17 comporte, dans le présent exemple, huitdents internes 22 destinées à coopérer avec les cannelures externes 9 du moyeu secondaire 7. De manière optionnelle, trois de ces dents internes 22 comportentrespectivement une première encoche 23, une deuxième encoche 24, et une troisièmeencoche 25.

De part et d’autre de l’ouverture 29, la rondelle de frottement 16, 17comporte des découpes 35 pour la coopération avec un outil permettant la fermeture dela rondelle de frottement 16, 17, c’est à dire le rapprochement au niveau de l’ouverture29, en vue du montage de la rondelle de frottement 16, 17. Sous chacune desdécoupes 35, la rondelle de frottement 16, 17 comporte un bec radial 27.

La figure 6 représente la rondelle de frottement 16, 17 de la figure 5 montéesur le moyeu secondaire 7. La rondelle de frottement 16, 17 a donc été montée parresserrement et est donc ici dans sa position fermée, correspondant au contour enpointillés de la figure 5.

La rondelle de frottement 16, 17 est montée sur le moyeu secondaire 7 desorte que les becs radiaux 27 prennent place dans la cannelure 9A. Les huit dentsinternes 22 de la rondelle 16, 17 sont numérotées, en correspondance avec lescannelures du moyeu secondaire, 22B, 22C, 22D, 22E, 22F, 22G, 22H, 22I.

De même que précédemment, les diamètres A et B sont définis pour la figure6.

Dans le présent exemple, les dimensions des dents internes 22 sont choisiespour que, lorsque la rondelle de frottement 16,17 est montée sur le moyeu 7 (voir figure6), les conditions suivantes soient vérifiées : - la cannelure 9A qui reçoit les becs radiaux 27 définit deux surfacesd’entrainement 28. Autrement dit, il n’y a pas de jeu entre chaque bord de la cannelure9A et le bec radial 27 correspondant ; - dans la zone diamétralement opposée à l’ouverture 29, les cannelures 9Eet 9F, qui sont de part et d’autre du diamètre A, ne définissent pas de surfaced’entrainement par leur bord situé du côté du diamètre A. Autrement dit, pour chacunede ces cannelures 9E, 9F, il existe un jeu 36 entre le bord de la cannelure 9E, 9F situédu côté du diamètre A et la dent 22E, 22F correspondante. Par ailleurs, ces cannelures9E et 9F définissent chacune une surface d'entrainement par leur bord situé du côté du diamètre B. Autrement dit, il n’existe pas de jeu entre le bord de la cannelure 9E, 9Fsitué du côté du diamètre B et la dent 22E, 22F correspondante ; - dans la zone du demi-disque délimité par le diamètre B et diamétralementopposé à l’ouverture 29, à l’exception des cannelures 9E et 9F qui sont de part etd’autre du diamètre A, les cannelures 9D et 9G ne définissent pas de surfacesd’entrainement. Autrement dit, pour chacune de ces deux cannelures 9D et 9G, il existeun jeu 38, 45 entre chaque bord de la cannelure et la dent 22D, 22G correspondante ; - dans la zone du demi-disque délimité par le diamètre B et situé du côté del’ouverture 29, les deux cannelures 9C et 9H, situées de part et d’autre du diamètre A etsituées au plus proche du diamètre B, ne définissent pas de surfaces d’entrainement.Autrement dit, pour chacune de ces deux cannelures 9C et 9H, il existe un jeu 38, 39entre chaque bord de la cannelure et la dent 22C, 22H correspondante ; - dans la zone du demi-disque délimité par le diamètre B et situé du côté del’ouverture 29, les deux cannelures 9B et 91, situées de part et d’autre du diamètre A etsituées au plus proche du diamètre A (à l’exception de la cannelure 9A située surdiamètre A), ne définissent pas de surfaces d’entrainement. Autrement dit, pourchacune de ces deux cannelures 9B et 91, il existe un jeu 40, 44 entre chaque bord dela cannelure et la dent 22B, 221 correspondante.

De la même manière que pour le premier mode de réalisation, la rondelle defrottement 16, 17 étant élastiquement déformée dans cette position montée représentéeà la figure 6, elle exerce une précontrainte sur chaque surface d’entrainement 28.

Les jeux 30, 31, 32, 33, 34, 42, 43 de la figure 4, ainsi que les jeux 36, 37,38, 39, 40, 44, 45 de la figure 5 sont, dans le présent exemple, pour un disqued’embrayage de dimension courante pour une automobile, de 0,2 à 0,3 mm.

Une rondelle de frottement 16, 17 conforme au premier ou au deuxièmemode de réalisation est ainsi montée sur le moyeu secondaire 7 de sorte à être, d’unepart, solidaire en rotation selon l’axe X avec ce moyeu 7, et d’autre part, à pouvoircoulisser axialement sur ce moyeu 7. Ainsi, la rondelle de frottement 16, 17 estentraînée en rotation, sans jeu parasite, par le moyeu secondaire 7 tout en ayant lapossibilité de se déplacer axialement par glissement le long des cannelures 9 pour, parexemple, compenser l’usure générée par le frottement de cette rondelle 9 sur le voile 3.

De même, lorsqu’il y a plusieurs rondelles de frottement 16, 17 mises en charge parune rondelle élastique de charge 15, le coulissement le long du moyeu 7 des rondellesde frottement 16, 17 est nécessaire pour la transmission et la répartition des efforts decharge. Il est donc préférable que la précontrainte exercée par la rondelle de frottement16, 17 sur les surfaces d’entrainement 28 du moyeu 7 ne s’oppose pas à un telcoulissement axial des rondelles de frottement 16, 17 qui a lieu sous la chargeappliquée par la rondelle élastique de charge 15. Le choix de la rondelle de frottement16, 17, du moyeu secondaire 7, et de la rondelle élastique de charge 15 doivent doncde préférence répondre à la condition suivante :

Avec :

Fc = Force axiale minimale provoquant le coulissement de la rondelle defrottement 16, 17 sur le moyeu secondaire 7 ;

Fre = Force appliquée par la rondelle élastique de charge 15.

De préférence, un coefficient de sécurité, par exemple 0,9 est appliqué à laprécédente condition :

Signalons que :

avec :

Ft = force minimale nécessaire pour ouvrir la rondelle de frottement (si elleest normalement fermée) ou pour la fermer (si elle est normalementouverte) ; U1 = coefficient de frottement entre le moyeu secondaire 7 et la rondelle defrottement 16,17 lors du coulissement axial.

Donc :

Par ailleurs, la rondelle de frottement 16, 17 peut être de préférence choisiepour que les efforts de frottement auxquels elle sera soumise en frottant sur le voile 3n’entrainent pas son ouverture (si elle est normalement fermée) ou sa fermeture (si elleest normalement ouverte) ce qui pourrait perturber sa tenue sur le moyeu secondaire 7.La force tangentielle s’exerçant sur la rondelle de frottement 16, 17 lors du frottementne devrait donc pas être supérieure à la force nécessaire pour l’ouvrir (respectivementla fermer). En conséquence, les propriétés élastiques de la rondelle de frottement 16,17, ainsi que les matériaux de la rondelle de frottement 16, 17, et du moyeu secondaire7, et la la définition de leur forme, répondront avantageusement à la condition suivante : avec :

U2 = coefficient de frottement entre la rondelle de frottement 16, 17 et le voile3. D’autres variantes de réalisation du peuvent être mises en œuvre sans sortirdu cadre de l’invention. Par exemple, les exemples décrits concernent les rondelles defrottement de l’amortisseur principal mais l’invention peut également être appliquée à aumoins une rondelle de frottement du préamortisseur. Dans ce cas, l’organe central detransmission de couple serait le moyeu primaire 11. L’invention s’applique également pour une seule rondelle de frottement etune seule rondelle élastique, de même qu’à un nombre quelconque de ces rondelles.

Les premier et deuxième mode de réalisation décrits peuvent également êtrecombinés au sein d’un même disque d’embrayage, une rondelle de frottement étantconforme au premier mode de réalisation tandis qu’une autre rondelle de frottementserait conforme au deuxième mode de réalisation.

Par ailleurs, le premier et le deuxième élément tournant peuvent êtreinversés, c'est à dire que l’organe central de transmission de couple peut être solidaireen rotation du voile tandis que les rondelles de guidage seraient alors solidaires dudisque de friction et que la rondelle de frottement frotterait contre l’une des rondelles deguidage.

Claims (3)

1. REVENDICATIONS

   1. Disque d’embrayage (1) pour la liaison d’un moteur et d’une transmission,comportant un organe périphérique de transmission de couple (2) et un organe centralde transmission de couple (7) mobiles en rotation selon un axe (X) de rotation, et aumoins un dispositif d’amortissement de torsion interposé entre l’organe périphérique detransmission de couple (2) et l’organe central de transmission de couple (7), le dispositifd’amortissement de torsion comportant au moins un ressort (14) agencé pourpermettre, lorsqu’il se déforme, une rotation relative de l’organe périphérique detransmission de couple (2) et de l’organe central de transmission de couple (7) selonledit axe (X), une rondelle élastique de charge (15) et une rondelle de frottement (16,17) coaxiales avec l’organe central de transmission de couple (7), la rondelle defrottement (16, 17) étant entraînée en rotation par au moins une surface d’entrainement(28) de l’organe central de transmission de couple (7), l’organe central de transmissionde couple (7) étant solidaire en rotation d’un premier élément tournant (5, 6), la rondelleélastique de charge (15) appliquant une charge axiale sur la rondelle de frottement (16,17) qui est disposée contre un deuxième élément tournant (3), une rotation relativeétant permise selon ledit axe (X) entre le premier élément tournant (5, 6) et le deuxièmeélément tournant (3), caractérisé en ce que la rondelle de frottement (16, 17) estélastiquement déformable autour dudit axe (X) et en ce qu’elle est montée sur l’organecentral de transmission de couple (7) de sorte à exercer une précontrainte sur ladite aumoins une surface d’entrainement (28). 2. Disque d’embrayage selon la revendications 1, caractérisé en ce que larondelle de frottement (16, 17) comporte une ouverture (29) de sorte qu’elle présenteun contour ouvert. 3. Disque d’embrayage selon l’une des revendications 1 ou 2, caractériséen ce que l’organe central de transmission de couple (7) comporte des canneluresexternes (9), ladite au moins une surface d’entrainement (28) étant formée sur la paroilatérale d’une de ces cannelures externes (9). 4. Disque d’embrayage selon la revendication 3, caractérisé en ce que larondelle de frottement (16, 17) comporte des dents internes (22) qui sont en correspondance avec lesdites cannelures externes (9) de l’organe central detransmission de couple (7) lorsque la rondelle de frottement (16, 17) est élastiquementdéformée.
2. 5. Disque d’embrayage selon la revendication 2, ou selon les revendications3 ou 4 lorsqu’elles dépendent de la revendication 2, caractérisé en ce que, en relation àun diamètre (A) de la rondelle de frottement (16, 17) qui passe au milieu de l’ouverture(29), l’organe central de transmission de couple (7) est dépourvu de surfaced’entrainement (28) sur un secteur angulaire d’au moins 20 degrés, notamment d’aumoins 40 degrés, s’étendant, dans la zone diamétralement opposée à l’ouverture (29),équitablement de part et d’autre dudit diamètre (A). 6. Disque d’embrayage selon l’une des revendications 2 à 5, caractérisé ence que la rondelle de frottement (16, 17) est du type « normalement fermée », de sorteque l’ouverture (29) de la rondelle de frottement doit être élargie pour être montée surl’organe central de transmission de couple (7) et pour exercer une précontrainte surladite au moins une surface d’entrainement (28). 7. Disque d’embrayage selon la revendication 2, ou selon l’une desrevendications 3 à 5 lorsqu’elles dépendent de la revendication 2, caractérisé en ce quela rondelle de frottement (16, 17) est du type « normalement ouverte », de sorte quel’ouverture (29) de la rondelle de frottement (16, 17) doit être rétrécie pour être montéesur l’organe central de transmission de couple (7) et pour exercer une précontrainte surladite au moins une surface d’entrainement (28). 8. Disque d’embrayage selon la revendication 3, ou selon l’une desrevendications 4 à 7 lorsqu’elles dépendent de la revendication 3,caractérisé en ce que,lorsque la rondelle de frottement (16, 17) comporte au moins quatre dents internes (22),notamment au moins cinq dents internes (22), au moins l’une des dents internes (22) dela rondelle de frottement (16, 17) est insérée dans une cannelure externe (9)correspondante, avec un jeu (38, 39) de part et d’autre de la dent interne (22). 9. Disque d’embrayage selon l’une des revendications précédentes,caractérisé en ce que la rondelle de frottement comporte au moins une surfaced’entrainement (28) horaire apte à empêcher la rotation de la rondelle de frottement (16,17) et de l’organe central de transmission de couple (7) dans un premier sens derotation relative, et au moins une surface d’entrainement antihoraire apte à empêcher le rotation la rondelle de frottement (16, 17) et de l’organe central de transmission decouple (7) dans un second sens de rotation relative opposé au premier sens de rotationrelative.
3. 10. Disque d’embrayage selon la revendication 2, notamment encombinaison avec l’une des revendications 3 à 9, caractérisé en ce que, en relation àun diamètre (A) de la rondelle de frottement (16, 17) qui passe au milieu de l’ouverture(29), l’organe central de transmission de couple (7) est pourvu d’au moins une surfaced’entrainement (28), notamment au moins deux surfaces d’entrainement (28), sur unsecteur angulaire de 80 degrés, notamment de 60 degrés, s’étendant, dans la zone del’ouverture (29), équitablement de part et d’autre dudit diamètre (A). 11. Disque d’embrayage selon l’une des revendications précédentes,caractérisé en ce que la charge appliquée par la rondelle élastique de charge (15) estsupérieure à la force nécessaire pour déformer la rondelle de frottement (16, 17) autourde l’axe de rotation (X), multipliée par le coefficient de frottement entre l’organe centralde transmission de couple (7) et la rondelle de frottement (16, 17) lors d’uncoulissement axial de la rondelle de frottement (16, 17) sur l’organe central detransmission de couple (7). 12. Disque d’embrayage selon l’une des revendications précédentes,caractérisé en ce que la force nécessaire pour ouvrir ou fermer la rondelle de frottement(16, 17) est supérieure à la charge appliquée par la rondelle élastique de charge (15)multipliée par le coefficient de frottement entre la rondelle de frottement (16, 17) et ledeuxième élément tournant (3) lors d’une rotation relative selon ledit axe de rotation (X).