Brevet FR2536482A1 — publié le 19840525

Butée d'embrayage à amortissement de bruit et de vibrations. La présente invention est relative à une butée d'embrayage présentant des moyens susceptibles de filtrer ou d'amortir les bruits et les vibrations intervenant habituellement dans les butées d'embrayage de véhicules automobiles La butée d'embrayage de l'invention comporte de préférence des moyens permettant d'obtenir un auto-alignement élastique guidé du palier à roulement de la butée d'embrayage qui se déplace à chaque- opération de débrayage dans un plan radial La butée de l'in- vention peut également être du type à-auto-centrage, auquel cas des moyens sont prévus pour que le roulement soit placé en position centrée à la première opération de débrayage et maintenu dans cette position tant qu'un ajustement du centrage n'est pas nécessaire. Les butées d'embrayage à auto-alignement élastique ou à auto-centrage sont destinées à coopérer avec des embrayages à disques et plus particulièrement des embrayages à diaphragmes. La butée d'embrayage comporte habituellement un palier à roulement par exemple à billes muni de moyens élastiques permettant l'auto-alignement ou l'auto-centrage ainsi qu'une douille de guidage coulissant sur un tube guide Les moyens élastiques permettent un déplacement radial de la butée et notamment de la bague du palier à roulement qui se trouve -en contact avec le diaphragme afin de réaliser l'auto-alignement ou l'auto-centrage par rapport au diaphragme. Dans des butées d'embrayage de ce type, l'une des deux bagues du palier à roulement transmet les efforts de débrayage en venant en appui directement avec le diaphragme ou en res- tant continuellement en contact avec celui-ci sous une pré- charge déterminée tandis que l'autre bague du roulement reçoit la poussée de l'organe de manoeuvre ou fourchette de débrayage dont les deux branches viennent s'appuyer par exemple sur une portion adaptée à cet effet de la douille de guidage, éventuel- lement par l'intermédiaire d'une plaque d'appui. 253 g 482 La bague du roulement venant ou restant en contact sous précharge avec le diaphragme, par exemple la bague extérieure du roulement, présente généralement une face d'appui torique, la butée n'étant pas exactement centrée sur l'arbre de la ' boîte de vitesses ni parfaitement alignée par rapport à l'axe de rotation du diaphragme Par ailleurs, l'axe géométriqyue du diaphragme de l'embrayage, son axe de rotation et l'axe de l'arbre de la boîte de vitesses ou du tube guide ne coincident pas toujours exactement ce qui rend encore plus nécessaire de prévoir une possibilité de déplacement de la butée lors de l'opération de débrayage. La demande de brevet français N O 75 21 447 décrit une butée d'embrayage comportant un manchon élastique muni de nervures radiales qui viennent en contact direct avec le tube guide et qui présentent une structure particulière de façon à assurer à la fois la rigidité et la souplesse nécessaires à un fonctionnement correct et répété de la butée lors du fonction- nement de l'embrayage du véhicule. Pour éviter tout mouvement de pivotement de la butée lors de l'opération de débrayage, mouvement qui entraînerait une usure prématurée de la surface de contact du diaphragme, on a également déjà prévu dans le brevet français 2 384 990 d'ad- joindre à une telle butée d'embrayage des moyens de guidage constitués par une douille de guidage en un matériau rigide en métal ou en matière plastique appropriée qui s'étend au moins partiellement entre la bague intérieure du roulement et-le - tube guide. Dans la demande de brevet français N O 79 07960 on a décrit une butée d'embrayage à auto-alignement élastique guidé comportant une douille de guidage évitant tout pivotement lors de chaque opération de débrayage et réduisant en outre le frottement sur le tube-guide lors du déplacement axial de la butée. Dans les butées d'embrayage décrites dans ces documents antérieurs, on constate cependant dans la pratique que les 253 C 482 3- vibrations provenant, soit du moteur du véhicule, soit de la boite de vitesses, soit encore de ces deux organes mécaniques simultanément, se trouve transmisent par la butée d'embrayage et sa fourchette de commande à l'habitacle du véhicule Dans le cas de butées d'embrayage ne restant pas en permanence en contact avec le diaphragme de l'embrayage, les vibrations de la botte de vitesses sont transmises par l'intermédiaire du tube guide à la butée d'embrayage Dans le cas d'une butée d'embrayage en contact permanent avec le diaphragme, les vibrations provenant du moteur du véhicule sont transmises par l'intermédiaire du diaphragme de l'embrayage et viennent s'ajouter aux vibrations provenant de la botte de vitesses et transmises par l'intermédiaire du tube guide. Ces vibrations et les bruits qui en résultent ne sont nullement filtrées par les différents éléments de la butée d'embrayage en contact les uns avec les autres et destinés à assurer l'auto-alignement ou l'auto-centrage de la butée. Dans le brevet français 2 230 235 se trouve décrit une butée d'embrayage à centrage élastique et à amortissement de bruit dans laquelle un matériau élastique filtrant les vibra- tions se trouve interposé entre le roulement de la butée d'embrayage et l'organe d'appui de la fourchette de commande ainsi qu'entre le tube guide et la butée d'embrayage On obtient de ce fait une filtration des vibrations Toutefois, ce résultat ne peut être obtenu qu'au détriment de la suppres- sion de tout guidage de la butée dans un plan radial. Or, l'absence de guidage de la butée d'embrayage présente des inconvénients importants dans la pratique En effet, lorsque les différentes languettes du diaphragme de l'embrayage entrant en contact avec l'une des bagues de la butée n'ont pas toutes exactement la même position, l'entrée en contact de la butée avec le diaphragme de l'embrayage tend à faire pivoter la butée autour d'un axe perpendiculaire à l'axe de déplace- ment normal de la butée Lorsqu'une telle butée d'embrayage est actionnée au moyen d'une fourchette de commande montée sur rotule, ce qui est le cas en général, il n'existe alors aucun moyen pour empêcher un mouvement de pivotement de la butée qui entraîne une usure prématurée de la surface de contact du diaphragme. Par ailleurs, la présence d'un matériau souple et élas- tique entre le roulement de la butée et la plaque d'appui dé la fourchette de commande empêche l'obtention d'une précision convenable pour la course de débrayage telle qu'elle est exigée sur un véhicule à l'heure actuelle En effet, l'écrase- ment de ce matériau ne peut pas être contrôlé avec suffisam- ment de précision. L'invention a donc pour objet de réaliser une butée d'embrayage à autoalignement ou auto-centrage qui reste convenablement guidée dans un plan radial lors des mouvements d'auto-alignement ou d'auto-centrage et dans laquelle les bruits et vibrations ne puissent pas être transmis à l'organe de manoeuvre ou fourchette de commande. La butée d'embrayage selon l'invention comporte un palier à roulement muni de bagues intérieure et extérieure et une douille de guidage rigide comportant une collerette radiale. La douille de guidage s'étend entre la bague intérieure du roulement et un tube-guide par rapport auquel elle peut cou- lisser axialement Une branche radiale de l'une des bagues du roulement est en contact de frottement avec une face de la collerette radiale afin d'assurer le maintien du parallélisme entre l'axe de la butée et l'axe du tube-guide lors des mouve- ments relatifs d'auto-alignement ou d'auto-centrage de la butée par rapport à la douille de guidage Des moyens élasti- ques autorisent un déplacement contrôlé du roulement de la butée par rapport-à la douille de guidage en vue de l'auto-ali- gnement ou-de l'auto-centrage De tels moyens peuvent être adaptés pour permettre un auto-alignement de la butée ou un auto-centrage libre ou maintenu Une plaque d'appui, de dureté appropriée, coopère avec l'autre face de la collerette radiale de la douille de guidage afin de transmettre les efforts de l'organe de manoeuvre à la butée d'embrayage Des moyens élastiques d'écartement sont disposés entre la collerette radiale de la douille-de guidage et la plaque d'appui de façon que la plaque d'appui et la collerette radiale n'entrent en contact direct qu'au moment o l'organe de manoeuvre exerce un effort axial sur la plaque d'appui en vue d'une manoeuvre de débrayage. Grâce à l'existence des moyens élastiques d'écartement disposés comme il vient d'être dit, les vibrations et les bruits provenant du moteur du véhicule et de la boîte de vitesses ne peuvent pas être transmis à l'habitacle du véhicule par l'intermédiaire de l'organe de manoeuvre de la butée d'em- brayage puisqu'ils se trouvent filtrés par lesdits moyens élastiques. La collerette radiale de la douille de guidage présente de préférence des protubérances faisant saillie vers la plaque d'appui sans entrer en contact avec celle-ci en l'absence d'effort axial sur la plaque d'appui Par effort axial il convient d'entendre ici un effort en vue de la commande de débrayage et non pas l'effort axial résultant d'une éventuelle précharge sur la butée restant en contact avec le diaphragme. Les moyens élastiques d'écartement sont disposés aux endroits dénués desdites protubérances Lors de l'apparition d'un effort axial de commande sur l'organe de manoeuvre de la butée, la plaque d'appui soumise à un effort axial vient en contact avec les protubérances de la collerette radiale de la douille de guidage afin d'assurer la manoeuvre de débrayage. Dans une variante de l'invention c'est la plaque d'appui qui présente des protubérances faisant saillie en direction de la collerette radiale qui présente cette fois un profil plan. Comme précédemment, ces protubérances n'entrent pas en contact avec la collerette radiale en l'absence d'effort axial sur la plaque d'appui autre que celui résultant d'une précharge éventuelle Les moyens élastiques d'écartement sont disposés aux endroits dénués de protubérances. Dans tous les cas les moyens élastiques peuvent être avantageusement constitués par plusieurs éléments déformables en matière élastique par exemple en caoutchouc Ces éléments élastiques peuvent être fixés sur la collerette radiale de la douille de guidage ou sur la plaque d'appui La fixation de ces éléments en matière élastique peut être faite par touyt moyen, en particulier par collage, surmoulage ou encliquetage. Les moyens élastiques peuvent également être constitués par une couche de matière élastique déformable, par exemple en caoutchouc, fixée par collage ou surmoulage sur la plaque d'appui ou sur la collerette radiale, ladite couche étant interrompue dans les-zones des protubérances de ladite plaque d'appui ou de la collerette radiale Comme précédemment, lors de l'utilisation de plusieurs éléments déformables en matière élastique, l'épaisseur de la couche déformable est choisie de façon qu'en l'absence d'effort axial en vue d'une commande de débrayage sur la plaque d'appui, (abstraction faite d'une éventuelle précharge) cette dernière n'entre pas en contact direct avec la collerette radiale de la douille de guidage tandis que lors de l'apparition d'un tel effort axial en vue d'une manoeuvre de débrayage, un contact s'établisse entre ces deux pièces de-façon à permettre une manoeuvre précise. Le choix de l'épaisseur convenable des moyens élastiques d'écartement ainsi que le choix de leur déformabilité seront aisément effectués par l'homme de l'art de façon à maintenir un écartement entre la plaque d'appui et la douille de guidage en l'absence d'effort de manoeuvre assurant ainsi la suppres- sion de la transmission des bruits et vibrations et l'établis- sement d'un contact direct entre la plaque d'appui et la col- lerette radiale de la douille de guidage lorsqu'un effort axial est exercé sur la plaque d'appui en vue d'une manoeuvre de débrayage. L'invention sera mieux comprise à l'étude de deux modes de réalisation décrits à titre d'exemples nullement limitatifs et illustrés par les dessins annexé, sur lesquels la fig 1 est une vue en coupe schématique en élévation d'un premier mode de réalisation de l'invention; la fig 2 est une vue extérieure de côté de la fig 1; la fig 3 est une section partielle selon IIIIII de la fig 1 montrant les moyens élastiques d'écartement en l'absence d'effort axial en vue d'une manoeuvre de débrayage; la fig 4 est une section analogue à celle de la fig 3 montrant l'écrasement des moyens élastiques d'écartement lors d'un effort axial en vue d'une manoeuvre de débrayage; la fig 5 est une vue schématique en coupe en élévation d'un autre mode de réalisation de l'invention; et la fig 6 est une section partielle selon VI-VI de la fig 5 montrant les moyens élastiques d'écartement en l'absence d'effort axial de commande de débrayage. Telle qu'elle est représentée sur les fig 1 à 4 la butée d'embrayage conforme à l'invention comporte un palier à roule- ment référencé 1-dans son ensemble muni d'une bague intérieure de roulement 2 à paroi mince réalisée par emboutissage d'une tôle ou d'un tube présentant une partie tubulaire 3 et un chemin de roulement torique 4 pour une rangée de billes 5 La partie tubulaire 3 se prolonge extérieurement par une branche radiale 6 en forme de collerette Le roulement à billes 1 se complète par une bague extérieure 7 également à paroi mince réalisée par emboutissage d'une tôle ou d'un tube La bague extérieure 7 comporte une portion torique 8 qui peut venir en contact ou être maintenue en contact avec la surface d'un diaphragme non représenté sur la figure lors d'un déplacement longitudinal de l'ensemble de la butée par rapport au tube guide 9 représenté en trait mixte sur la fig 1 et à l'inté- rieur duquel tourne l'arbre de la boîte de vitesses non repré- senté Les billes 5 sont maintenues par une cage 10, le roule- ment 1 étant protégé par un flasque 11 fixé sur une extension radiale 12 dirigée vers l'extérieur de la bague externe 7. Un manchon en matière élastique 13 par exemple en élasto- :)5 mère ou en caoutchouc naturel, est disposé à l'intérieur de la partie tubulaire 3 de la bague intérieure 2 Le manchon élas- tique 13 comprend une pluralité de nervures 14 parallèles à l'axe de la butée dirigées vers l'intérieur Les nervures 14 sont légèrement inclinées par rapport à la direction radiale et présentent de préférence un profil allant en s'amincissant depuis le manchon 13 vers leur bord libre Le manchon 13;pe t être fixé par collage, surmoulage ou encliquetage à l'intérieur de la bague 2 Une prolongation axiale 15 du manchon 13 s'étend en direction de la portion torique 8 de la bague externe 7 et présente une lèvre annulaire 16 qui protège le roulement 1 en réduisant les possibilités d'entrée de matières étrangères dans la zone des billes 5. Le bord libre des nervures 14 entre en contact avec une portion de la surface externe cylindrique d'une douille de guidage rigide 17 réalisée par exemple en matière plastique et dont l'alésage est en contact de glissement avec la surface externe du tube guide 9 assurant le guidage du déplacement longitudinal de la butée lors de chaque opération de débrayage. La douille de guidage 17 comporte une collerette radiale 18. Un rebord 19 permet le maintien du roulement 1 muni du manchon élastique 13 autour de la douille de guidage 17 après enclique- tage des nervures 14 par déplacement du roulement 1 muni de son manchon 13 de la gauche vers la droite sur la fig 1 lors du montage. La collerette radiale 18 comporte deux extensions radiales 19 diamétralement opposées visibles sur la fig 2 et munies chacune d'une nervure 20 dirigée radialement et formant une protubérance en saillie en direction opposée du roulement 1 c'est-à-dire vers la droite sur les fig 1 et 3. La branche radiale 6 en forme de collerette annulaire de la bague intérieure 2 se trouve en contact de frottement avec la face 21 de la collerette radiale 18 d la douille de guidage 17 De cette manière, lors d'une opération de débrayage, le roulement à billes 1 peut se déplacer par rapport à la douille de guidage 17 grâce à la déformation des nervures 14 du manchon élastique 13 Ce déplacement se fait strictement dans un plan radial grâce au contact de frottement entre la branche radiale 6 et la face 21 de la collerette 18. Une plaque d'appui 22 présentant des caractéristiques d'usure appropriées et réalisée de préférence en métal entoure la douille de guidage 17 à l'opposé du roulement 1 La plaque d'appui 22 présente un contour extérieur épousant sensiblement la forme de la collerette radiale 18 En particulier la plaque d'appui 22 comporte également comme on peut le voir sur la fig 2 deux prolongations radiales 23 qui viennent en face des prolongations radiales 19 de la collerette 18 L'alésage de la plaque d'appui 22 comporte deux branches repliées axialement 22 a munies d'un évidement 22 b qui peut coopérer avec une branche de retenue de la fourchette de commande ou-organe de manoeuvre 24 représenté en trait mixte sur la fig 1 La fourchette de commande 24 vient en contact avec la plaque d'appui 22 comme on peut le voir sur la fig 1. Sur sa face opposée àa la fourchette de commande 24, la plaque d'appui 22 est munie de quatre blocs 25 réalisés en matière élastique par exemple en caoutchouc ou en élastomère, surmoulés ou collés et disposés par paire de façon à se trouver de chaque côté d'une nervure 20 de la collerette radiale 18 comme on peut le voir sur les fig 2 et 3 Les blocs élastiques présentent des doigts d'agrafage 26 qui viennent enserrer le bord périphérique de la collerette radiale 18 permettant ainsi d'immobiliser en rotation la plaque d'appui 22 par rapport à la douille de guidage 17. Comme on peut le voir sur les fig 1 et 3 qui représentent la position relative des différents organes lorsque l'embrayage du véhicule est accouplé c'est-à-dire pendant tout le temps o le conducteur du véhicule n'appuie pas sur la pédale d'embrayage, aucun effort axial autre que celui résultant d'une éventuelle précharge n'étant exercé par l'intermédiaire de la fourchette de commande 24, un jeu X subsiste entre la plaque d'appui 22 3.5 et les nervures en saillie 20 de la collerette radiale 18 Le jeu X, de quelques dixièmes de millimètre, permet donc d'isoler parfaitement la plaque d'appui 22 des bruits et vibrations transmis à la fois par le roulement 1 dont la bague extérieure est en contact avec le diaphragme de l'embrayage et par la douille de guidage 17 en contact avec le tube guide 9. Lorsque le conducteur agit sur la commande de débrayage, un effort axial est exercé par l'intermédiaire de la fourchette de commande ou organe de manoeuvre 24 qui vient appuyer sur la plaque 22 Cet effort axial entraîne l'écrasement des quatre blocs élastiques 25 comme illustré sur la fig 4 La plaque d'appui 22 vient alors en contact direct avec les nervures 20 de la douille de guidage rigide 17 Lors de cette opération de débrayage, la douille de guidage 17 coulisse axialement le long du tube guide 9 et le roulement 1 peut se déplacer radiale- ment grâce à l'existence des nervures 14 du manchon élastique 13 afin d'aligner l'axe de rotation de la butée avec l'axe de l'embrayage. Il y a lieu de noter que cette action est de courte durée puisqu'elle n'intervient qu'au moment de la mise en prise de la boite de vitesses ou du changement de vitesses La plus grande partie du temps de fonctionnement correspond au contraire à la position illustrée sur les fig 1 et 3 dans laquelle les bruits et vibrations sont filtrés comme il a été dit précédem- -ment. On notera que les moyens élastiques d'écartement illustrés ici sous la forme de deux paires de blocs élastiques localisés pourraient également être réalisés sous la forme d'une couche recouvrant la majeure partie de la face de la plaque d'appui dirigée vers le roulement 1 et munie simplement d'évidements au droit des nervures 20. Le mode de réalisation illustré sur les fig 5 et 6 sur lesquelles les pièces identiques portent les mêmes références, se différencie uniquement du mode de réalisation précédent par le fait que c'est cette fois la plaque d'appui 22 qui comporte des nervures en saillie 27 sensiblement analogues aux saillies du mode de réalisation précédent La collerette radiale 18 est cette fois de forme plane Comme dans le mode de réalisation précédent, un jeu X subsiste entre les nervures 27 et la collerette 18 en l'absence d'effort axial sur la plaque d'appui 22 grâce à l'existence des blocs élastiques 25 qui empêchent la transmission des vibrations et des bruits. Bien que la présente invention ait-été décrite à partir de modes de réalisation illustrés sur les figures, on comprendra que l'invention puisse s'appliquer à d'autres types de butées d'embrayage dans la mesure o elles comportent une douille de guidage rigide et une plaque d'appui par l'intermédiaire de laquelle s'exerce l'effort axial de débrayage, telles que les butées à auto-centrage libre ou maintenu Dans ce cas, la butée d'embrayage ne comporte pas le manchon élastique 13 et des moyens élastiques sont prévus réalisant un serrage axial entre l'une des bagues du roulement et la douille rigide de façon à créer des forces de frottement capables de maintenir en position le roulement après centrage De plus, la bague venant en contact avec le diaphragme peut être la bague exté- rieure comme représenté dans l'exemple illustré ou la bague intérieure du roulement Dans ce dernier cas, la branche radiale 6 fait partie de la bague extérieure du roulement. REVENDICATIONS 1 Butée d'embrayage comportant: un palier à roulement ( 1) muni de bagues intérieure ( 2) et extérieure ( 7); une douille de guidage rigide ( 17) comportant une collerette radiale ( 18) et s'étendant entre la bague intérieure du roule- ment et un tube guide ( 9) par rapport auquel elle peut c 9 ulis- ser axialement, une branche radiale ( 6) de l'une des bagues du roulement étant en contact de frottement avec une première face ( 21 > de ladite collerette radiale ( 18) afin d'assurer le maintien du parallélisme entre l'axe de la butée et l'axe du tube guide; des moyens élastiques ( 13, 14)autorisant un déplacement contrôlé du roulement ( 1) par rapport à la douille de guidage ( 17); et une plaque d'appui ( 22) coopérant avec une deuxième face de ladite collerette radiale ( 18) afin de trans- mettre les efforts de l'organe de manoeuvre ( 24) de la butée d'embrayage, caractérisée par le fait que des moyens élastiques d'écartement ( 25) sont disposés entre la deuxième face de la collerette radiale ( 18) de la douille de guidage ( 17) et la plaque d'appui ( 22) de façon que la plaque d'appui ( 22) et la collerette radiale ( 18) n'entrent en contact direct qu'au moment o l'organe de manoeuvre ( 24) exerce un effort axial sur la plaque d'appui ( 22) en vue d'une manoeuvre de débrayage. 2 Butée d'embrayage selon la revendication 1, caractérisée -par le fait que la collerette radiale ( 18) de la douille de guidage présente des protubérances ( 20) faisant saillie vers la plaque d'appui ( 22) sans entrer en contact avec celle-ci en l'absence d'effort axial sur la plaque d'appui abstraction faite d'une éventuelle précharge, les moyens élastiques d'écar- tement ( 25) étant disposés aux endroits dénués desdites protu- bérances. 3 Butée d'embrayage selon la revendication 1, caractérisée par le fait que la plaque d'appui ( 22) présente des protubérances ( 27 > faisant saillie vers la collerette radiale ( 18) de la douille de guidage ( 17) sans entrer en contact avec celle-ci en l'absence d'effort axial sur la plaque d'appui abstraction faite d'une éventuelle précharge, les moyens élastiques ( 25) étant disposés aux endroits dénués desdites protubérances. 4 Butée d'embrayage selon l'une quelconque des revendi- cations précédentes, caractérisée par le fait que les moyens élastiques d'écartement sont constitués par plusieurs éléments déformables en matière élastique; Butée d'embrayage selon la revendication 4, caractérisée par le fait que les éléments élastiques sont réalisés sous la forme de deux paires de blocs élastiques déformables fixés sur la plaque d'appui au voisinage des zones de contact de l'organe de manoeuvre, comportant chacun des moyens d'agrafage ( 26) coopérant avec le bord périphérique de la collerette radiale ( 18) de la douille de guidage ( 17) afin d'immobiliser en rotation la plaque d'appui ( 22) par rapport à la douille de guidage ( 17). 6 Butée d'embrayage selon les revendications 4 ou 5, caractérisée par le fait que les éléments élastiques sont, fixés sur la plaque d'appui par surmoulage, collage ou encli- quetage. 7 Butée d'embrayage selon l'une quelconque des revendica- tions 3 à 6, caractérisée par le fait que les éléments élasti- ques de chaque paire sont placés de part et d'autre d'une nervure ( 20) de la collerette radiale ( 18). 8 Butée d'embrayage selon l'une quelconque revendica- tions 3 à 6, caractérisée par le fait que les éléments élasti- ques de chaque paire sont placés de part et d'autre d'une nervure ( 27) de la plaque d'appui ( 22). 9 Butée d'embrayage selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 3, caractérisée par le fait que les moyens élasti- ques d'écartement sont constitués par une couche de matière élastique déformable fixée sur la plaque d'appui et interrom- pue dans les zones de protubérances en saillie solidaires de la plaque d'appui ou de la collerette radiale de la douille de guidage. 10 Butée d'embrayage selon l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisée par le fait que la branche radiale ( 6) en contact de frottement avec la collerette radiale ( 18) de la douille de guidage ( 17) est solidaire de la bague interne et qu'un manchon élastique d'auto-alignement ( 13) est monté entre ladite bague interne ( 2) et la douille de-guidage ( 17) ledit manchon étant muni de nervures axiales ( 14) en contact avec la surface extérieure de la douille de guidage.