Brevet FR2540950A1 — publié le 19840817

La présente inveition se rapporte à des per- fectionnements apportés à un dispositif de débrayage muni d'un mécanisme d'alignement automatique ou auto-centreur. Le dispositif de débrayage est interposé entre un ressort à diaphragme et une fourchette dans le mécanisme d'embrayage d'un véhicule et il comprend une butée de débra- yage dont une partie peut venir en contact avec le ressort à diaphragme et des moyens supports de butée montés coulis- sants sur un guide fixe et portant la butée de débrayage et recevant uneuforce d'entraînement de la fourchette,Une- force d'entraînement axiale appliquée à la fourchette est transmise par la butée de débrayage au ressort à dia- phragme par l'intermédiaire du support de butée pour dé- brayer l'embrayage. Il est nécessaire que la butée de débrayage puis- se être alignée pour rattraper l'excentricité (écart de l'axe)- ou l'inclinaison entre son axe central et l'axe central du ressort à diaphragme qui peut être produite pendant l'as- semblage Diverses dispositions ont été antérieurement utili- sées afin de permettre à la butée de débrayage de se dépla- cer, pour s'aligner, par rapport aux moyens supports de la butée et on a représenté en coupe sur la Fig 1 des dessins annexés un exemple de tels agencements de la technique anté- rieure qui a été décrit plus complètement dans la demande de modèle d'utilité japonais mise à l'inspection publique N O 137726/1980. Comme représenté sur la Fig 1, un organe 4 conçu pour recevoir une fourchette est fixé à un manchon 2 monté coulissant sur un guide fixe, non représenté, et une roue libre sphérique 8 ayant une surface sphérique 6 est montée dans une partie d'angle formée entre le manchon 2 est l'or- gane 4 d'appui de la fourchette Une butée de débrayage 10 comporte une partie d'appui ou de butée 14 formée en une seule pièce avec sa bague de roulement intérieure 12 et telle est maintenue en place par un couvercle support 18 monté sur sa bague de roulement extérieure 16 Le rebord 20 dirigé vers l'intérieur du couvercle support 18 s'étend entre la butée 10 à billes et la roue libre sphérique 8 et sa sur- face conique 22 est en contact avec la surface sphérique 6 de la roue libre 8 La surface plane 27 de la roue libre sphérique 8 est agencée de manière à être guidée dans une direction perpendiculaire à l'axe de l'embrayage par une surface plate d'un plateau de friction 28 fixé à la surface de l'organe 4 d'appui de la fourchette qui fait face à la rouelibre 8 Le couvercle supp:ort 18 de la butée 10 est tel que la surface sphérique 6 et la surface conique 22, d'une part et la surface plane 27 et la surface du plateau de friction 28, d'autre part, sont appliquées l'une contre l'autre -de manière certaine par des moyens élastiques 24 fixés au manchon 2. Dans l'exemple de la technique antérieure, décrit ci-dessus lorsqu'il existe une excentricité ou incli- naison de l'axe central de la butée 10 par rapport à l'axe central du ressort 26 à diaphragme, la butée 10 pivote et se déplace sous l'action de la force centripède tandis que la surface conique 22 et la surface plane 27 sont respectivement guidées par la surface sphérique 6 et par le plateau de fric- tion 28 de sorte que l'excentricité ou l'inclinaison est rattrapée. Cependant, dans un dispositif dans lequel la roue libre 8 est agencée de façon à pouvoir se déplacer dans un plan perpendiculaire à l'axe de l'embrayage par rapport à l'organe 4 d'appui de la fourchette et dans lequel la butée est agencée de façon à pouvoir pivoter tandis qu'elle est guidée par la surface sphérique 22 de la roue libre 8, on ne peut pas considérer que les caractéristiques de maintien de la position d'alignement en cas de vibrations ou de chocs soient suffisantes. L'un des buts de la présente invention est de pallier cet inconvénients propre à la technique antérieure, c'est-à-dire de réaliser un dispositif de débrayage construit de telle sorte que, même =lil existe une excentricité et/ou une inclinaison entre l'axe central de la butée de débrayage et l'axe central du ressort de diaphragme de l'embrayage, cette excentricité et/ou inclinaison soient convenablement corrigées et rattrapées, c'est-à- dire que la butée soit alignée ou centrée sans qu'il soit porté atteinte aux carac- téristiques de maintienlde la position de la butée. Pour atteindre cet objectif, conformément à la présente invention, un organe d'alignement auxiliaire est interposé entre la butée de débrayage et les moyens supports de butée, l'organe d'alignement auxiliaire étant monté de façon à pouvoir pivoter dans toutes les directions dans un espace cubique autour d'un certain point tout en étant retenu et guidé par les moyens supports de butée et la butée de dé- brayage est montée de manière à pouvoir pivoter dans toutes directions dans un espace cubique autour d'un autre point tout en étant retenue et guidée par l'organe d'alignement auxiliaire; en outre, l'organe d'alignement-auxiliaire et la butée peuvent être maintenus dans des positions dynamique- ment stables atteintes à la suite de leur mouvement de pivo- tement. D'autres caractéristiques et avantages de l'in', vention ressortiront de la description qui va suivre donnée à titre d'exemple non limitatif et en regard des dessins annexés sur lesquels la Fig 2 est une vue en coupe représentant un premier mode de réalisation de la présente invention; les Fig 3 et 4 montrent le fonctionnement du premier mode de réalisation les Fig 5, 6 et 7 sont des vues en coupe et, un schéma représentant respectivement des second, troisième et quatrième modes de réalisation de la présente invention. On décrira ci-après l'invention de manière plus détaillée en se référant aux dessins annexés qui en repré- sentent plusieurs modes de réalisation Dans le mode de de réalisation représenté sur la Fig, 2, la butée de dé- brayage 30 comporte une bague de roulement intérieure 34 munie d'une partie 32 qui est en appui contre le ressort 26 à diaphragme d'un mécanisme d'embrayage, des organes de roulements, tels que des billes 36, une bague de roue lement extérieure 38 et un j Qint d'étanchéité 42 D'autre part, des moyens 50 supports de butée comprennent un orga- ne d'entraînement 56 qui comporte une partie cylindrique 52 montée coulissante sur un guide fixe, non représenté, et une partie 54 en forme de disque, un carter 58 fixé à l'autre extrémité ou périphérie extérieure de la partie 54 en forme de disque par une partie matée ou sertie 55 et qui s'étend latéralement à partir de la partie extérieure de la bague de roulement extérieure 38 et un ressort 62 interposé entre la partie de rebord recourbée 60 du carter 58 et la bague de roulement extérieure 38 Comme représenté sur les Fig 2 et 3, une sur- face d'extrémité (la surface d'extrémité droite en considé- rant la Fig 2) de la bague de roulement extérieure 38 de la butée 30 est façonnée sous la forme d'une surface convexe sphérique 70 ayant un centre R O et un rayon de courbure R tandis qu'une surface latérale, (la surface gauche en consi- dérant la Fig 2) de la partie 54 en forme de disque de l'organe d'entraînement 56 est façonné sous la forme d'une surface concave sphérique 72 ayant un centre r et un rayon de courbure r (R>r) Un organe d'alignement auxiliaire 80 en forme d'anneau, dont une surface d'extrémité (la surface d'ex- trémité gauche en considérant la Fig 2) est façonnée sous la forme d'une surface concave sphérique 74 ayant un rayon de courbure R et dont l'autre surface d'extrémité (la sur- face d'extrémité droite en considérant la Fig 2) est façon- née sous la forme d'une surface convexe sphérique 76 ayant un rayon de courbure r, est interposé entre les deux surfaces sphériques 70 et 72 Les surfaces sphériques 70 et 74 et les surfaces 72 et 76 sont respectivement maintenues en con- tact entre elles de manière certaine par l'action du ressort 62 Un espace libre 86 est laissé entre la bague de roule- ment extérieure 38 et le carter 58 et un espace libre 88 est laissé entre la bague de roulement intérieure 34 et la par- tie cylindrique 52 de sorte qu'on autorise le déplacement de la butée 30 jusqu'à sa position d'alignement. On décrira maintenant le fonctionnement de ce mode de réalisation de l'invention, Lorsqu'une fourchette 82 vient en appui entre la partie 54 en forme de disque pour appliquer une fore d'actionnement dans la direction axiale à l'organe d'entraî- nement 56, la:butée 30 est également déplacée dans le même sens Cvers la gauche en considérant la Fig 2) et la partie d'appui 32 de la bague de roulement intérieure 34 vient en contact avec le ressort 26 à diaphragme de manière ainsi à débrayer l'embrayage. On décrira maintenant la phase d'alignement ou de centrage Supposons que, comme représenté sur la Fig 3 l'axe central de la butée 30 soit excentré et écatté d'une distance a de l'axe central du ressort 26 à diaphragme au cours du montage de l'appareil Pour attraper une telle excentricité, il est nécessaire de déplacer l'axe central de la butée 30 de la distance a de façon qu'il vienne coinci- der avec l'axe central du ressort à diaphragme Le déplace- ment de la butée 30 jusqu'à sa position alignée ou centrée peut être obtenu par une combinaison du mouvement de pivo- tement de l'organe d'alignement auxiliaire 80 et de la butée par rapport à l'organe d'entraînement 56 provoqué par le contact entre la surface convexe sphérique 76 et la surface concave sphérique 72 et du mouvement de pivotement de la butée 30 par rapport à l'organe d'alignement Auxiliaire 80 provoqué:par le contact entre la surface convexe sphérique 70 et la surface concave sphérique 74. On expliquera maintenant comment le mouvement de la butée 30 jusqu'à sa position d'alignement est mécanique- ment possible, Par exemple, initialement, la butée 30 et 254095 O l'organe d'alignement auxiliaire 80 sont entra nés en rota- tion dans le sens des aiguilles d'une montre (en considérant la Fig 3) autour du point r O sous l'action d'une force cen- tripète produite par la rotation de la bague de roulement intérieure 34 au cours du débrayage, Ce mouvement de pivote- ment se poursuit jusqu'à ce que l'axe central de la butée passe par le point d'intersection R 1 entre un arc ayant pour rayon le segment ro RO et l'axe central excentrique du ressort 26 à diaphragme Il résulte de ce mouvement de pivo- tement, que la butée 30 et l'organe 80 d'alignement de la butée se déplacent jusqu'aux positions dans lesquelles ils ont été représentés en traits mixtes sur la Fig 3 Pour réaliser ce mouvemaint de pivoterent, des preriers moyens conçus pour commander le mouvement de pivotement de l'organe d'alignement auxiliaire 80 par rapport aux moyens 50 supports de butée sont constitués par la surface concave sphérique 72 et par la surface convexe sphérique 76. Ensuite, la butée 30 se déplace deule en pivotement dans le sens inverse des aiguilles d'une moftre (en considé- rant la Fig 3) autour du point R 1 sous l'action de la force centripède précitée et elle vient en occuper la position dans laquelle a été représentée en traits interrompus sur la Fig 3, (la position d'alignement) et, de ce fait, l'axe central de la butée 30 est alors disposé en coïncidence avec l'axe cen- tral de l'embrayage En d'autres termes des seconds moyens con- çus pour commander le mouvement de pivotement de la butée 30 par rapport à l'organe d'alignement auxiliaire 80 sont consti- tués par la surface convexe sphérique 70 et par la surface con- cave sphérique 74 Cette position d'alignement est une position dynamiquement stable dans laquelle la force centripète n'agit plus, même si la bague de roulement intérieure 34 entre en con- tact avec le ressort 26 à diaphragme et tourne pendant le dé- brayagage et, après l'alignement, la butée 30 est maintenue dans cette position stable par l'action du ressort 62. -a 540950 De même, si, comme représenté sur la Fig 4, l'axe cen-tral du ressort 26 à diaphragme est incliné dans le sens des aiguilles d'une montre (en considérant la Fig 4) d'un angles( par rapport à l'axe central de la butée 30, la butée 30 et l'organe d'alignement auxiliaire;R 80, comme dans le*cas de l'excentricité ci-dessus décrite, pivotent tout d'abord dans le sens des aiguilles d'une montre autour du point r O jusqu'à ce qu'ils atteignent la position dans laquelle ils ont été représentés en traits mixtes et, ensuite, seule la butée 30 continue de pivoter dans le sens des aiguilles d'une montre autour du point R 1 jusqu'à ce qu'elle vienne occuper la position dans laquelle elle a été représentée en traits interrompus, de sorte que l'inclinaison est corri- gée et rattrapée. Comme décrit ci-dessus, même s'il existe une ex- -centricité et/ou une inclinaison entre l'axe central du ressort 26 à diaphragme et l'axe central de la butée 30 pendant le montage de l'appareil, la butée 30 peut pivoter ou basculer tout en étant essentiellement guidée par deux surfaces de guidage (dans le mode de réalisation de la Fig 2, les surfaces concaves sphériques 74 et 72) et, par conséquent quelles que soient la grandeur et le sens de l'excentricité ou de l'inclinaison, celles-ci sont corri- gées et rattrapées convenablement et d'une manière fiable, Le fait que les deux surfaces de guidage soient-façonnées sous la forme des surfaces concaves sphériques 74 et 72 sert également à maintenir la butée 30 dans la position d'alignement, même dans des conditions défavorables, dans le cas o l'appareil est soumis à des chocs ou vibrations, par rapport au cas o l'une des deux surfacesde guidage est plane. On décrira ci-après d'autres modes de réalisation de la présente invention Dans la description qui va suivre Z 540950 de chaque mode de réalisation, on ne décrira pas, pour plus de simplicité, les parties semblables à celles du mode de réalisation décrit ci-dessus et on ne décrira principalement que les éléments nouveaux. Dans le second mode de réalisation représenté sur la Fig 5, une surface convexe sphérique 94 ayant un rayon de courbure R est formée sur le prolongement 92 de la bague extérieure 38 d'une butée 30 et une surface convexe sphé- rique 96 ayant un rayon de courbure r est formée sur la partie 54 en forme de disque de l'organe d'entraînement 56, en correspondance avec la première surface convexe, et un organe d'alignement auxiliaire 98 a ses surfaces d'extré- mité opposées façonnés sous la forme d'une surface concave sphérique 102 ayant un rayon de courbure R et d'une surface concave sphérique 104 ayant un rayon de courbure-r Un res- sort 106 servant à repousser la butée 30 en direction de la partie 54 en forme de disque,est fixé à la partie cy- lindrique 52 et est en appui élastique contre le prolonge- ment 92 de la bague de roulement extérieure 38. Dans ce mode de réalisation, les surfaces sphériques 102 et 96 forment des surfaces de guidage et l'excentricité et/ou l'inclinaison de la butée 30 peuvent être, et de ce fait, corrigées et rattrapées, mais la manière suivant la- quelle cette correction est effectuée est à peu près sembla- ble à celle que l'on a décrite en se référant au premier mode de réalisation (excepté que le centre du mouvement de pivotement autour duquel la butée 30 pivote par rapport à l'organe d'alignement auxiliaire 98 et le centre du mouve- ment de pivotement autour duquel l'organe d'alignement auxi- liaire 98 pivote par rapport à la partie 54 en forme de dis- * que sont situés sur les côtés opposés de l'organe d'aligne- ment auxiliaire 98). Dans un troisième mode de réalisation représenté sur la Fig 6, une surface convexe sphérique 112 ayant un rayon de courbure R ( le centre de courbure est situé sur l'axe central d'un élément d'alignement auxiliaire 122) est t 54 095 O 9- formée sur une plaque support 110 montée avec jeu sur une partie cylindrique 52 et fixée à la partie d'extré- mité de la bague de roulement extérieure 38 et une surface convexe sphérique 114 ayant un rayon de courbure r est for- mée sur la partie 54 en forme de disque de l'organe d'en- traînement 56, un ressort 116, fixé à la partie cylindrique 52, est en appui élastique contre la plaque support 110. Un organe d'alignement auxiliaire 122 en forme d'anneau ayant une section transversale coudée en " patte de chien" et comportant des surfaces coniques 118 et 120 sur ses côtés opposés est interposé entre la butée 30 et la partie 54 en forme de disque et l'une 118 des surfaces coniques est en contact avec la surface convexe sphérique 112 de la plaque support 110 tandis que l'autre surface conique 120 est en contact avec la surface convexe sphérique 114 de la partie 54 en forme de disque. Dans ce mode de réalisation, la butée 30 et l'or- gane d'alignement 122 sont en contact entre eux suivant la surface convexe sphérique 112 et la surface conique 118 et l'organe d'alignement 122 et la partie 54 en forme de disque sont en contact entre eux suivant la surface con- vexe sphérique 114 et la surface conique 120 et les sur- faces coniques 118 et 120 sont en contact avec les surfaces convexes sphériques 112 et 114 à la manière d'un plan qui circonsrit une sphère, et elles tournent autour des cen- tres de courbure des surfaces sphériques convexes 112 et 114 et, par conséquent, on obtient un effet à peu près semblable à celui du secondmode de réalisation (voir la Fig 5) En outre, l'organe d'alignement 122 peut être for- mé avec des surfaces 118 et 120 qui ne sont pas sphériques mais coniques et ceci rend beaucoup plus facile la fabri- cation de l'organe d'alignement 122. La présente invention ne doit pas être interpré- tée comme étant limitée aux -modes de réalisation ci-dessus décrits mais, par exemple, les grandeurs des rayons de courbure des surfaces sphériques concaves et convexes peuvent être choisies de la manière désirée De même, la butée 30 peut être du type à rotation de la bague de roulement extérieure plutôt que du type à rotation de la bague de roulement intérieure. En outre, dans chacun des modes de réalisation ci-dessus décrits, l'axe de rotation de la butée 30 coin- cide avec l'axe central de l'organe d'alignement auxiliai- re 80, 98, 122; cette disposition n'est pâs indispensable et les deux axes peuvent être excentrés l'un par rapport à l'autre Supposons, par exemple, que, comme représenté sur la Fig 7, l'axe central O 1 de la butée 30 et l'axe central 02 de l'organe d'alignement auxiliaire 80 soient excentrés l'un par rapport à l'autre et que le ressort 26 à diaphragme soit incliné d'un angle 5 sur l'axe 01 Dans ce cas, la butée 30 et l'organe d'alignement auxiliaire 80 peuvent tout d'abord pivoter en sens inverse des aiguilles d'une montre autour du point ro jusqu'à la position indi- quée par des lignes en traits mixtes et, ensuite, la butée peut pivoter seule dans le sens des aiguilles d'une mon- tre autour du point Ri jusqu'à la position indiquée par une ligne en traits interrompus. Ainsi, conformément à la présente invention e 25 et comme décrit cidessus, même si une excentricité et/ou une inclinaison de l'axe central de la butée de débrayage par rapport à l'axe central du ressort à diaphragme exis- tent au montage, elles peuvent être corrigées et rattrapées de manière fiable sans qu'il soit porté atteinte aux caractéristiques de maintien de la position de la butée. il REVENDICATIONS 1 Dispositif de débrayage du type à alignement au- tomatique comportant une butée de débrayage ( 30) et des mo- yens ( 50) supports de butée portant la butée de débrayage de sorte qu'elle puisse effectuer un mouvement d'alignement et montés-coulissant à peu près coaxialement avec l'arbre tournant d'un embrayage, caractérisé en ce qu'il comporte O un organe d'alignement auxiliaire ( 80; 98; 122) in- terposé entre la butée de débrayage et les moyens supports de butée; des premiers-moyens ( 72, 76; 96, 104; 114, 120) pour permettre à l'organe d'alignement auxiliaire de pivoter dans toutes les directions autour d'un premier point (r 0) tout en étant retenu et guidé par les moyens supports de butée; des seconds moyens ( 70, 74; 94, 102; 112, 118) pour permettre à la butée de débrayage -de pivoter dans toutes les directions autour d'un second point (R 0) différent du pre- mier point tout en étant retenue et guidée par l'organe d'a- lignement auxiliaire; et des troisièmes moyens ( 62; 106; 116) pour freiner le mouvement de pivotement de l'organe d'alignement auxiliaire par rapport aux moyens support de butée et le mouvement de pivotement de la butée de débrayage par rapport à l'organe d'alignement auxiliaire et pour maintenir l'organe d'aligne- ment auxiliaire et la butée de débrayage dans des positions dynamiquement stables dans lesquelles l'axe central de la butée de débrayage est aligné avec l'axe central de l'embra- yage. 2 Dispositif de débrayage selon la revendication 1, caractérisé en ce que les premiers moyens sont une surface concave sphérique ( 72) ou une surface convexe sphérique ( 96; 114) formée sur les moyens supports de butée et une surface convexe sphérique ( 76) ou une surface concave sphérique ( 104- formée sur la surface d'extrémité de l'élément d'alignement auxiliaire ( 80; 98) qui fait face à la surface concave sphé- rique ( 72), ou à la surface convexe sphérique ( 96), et ayant le même rayon de courbure que la surface concave sphérique ( 72), ou la surfaceconvexe sphérique ( 96), ou une surface conique ( 12 G). 3 Dispositif de débrayage selon la revendication 1, caractérisé en ce que les seconds moyens sont une surface convexe sphérique ( 70; 94; 112) formée sur la surface d'extré- mité de la bague de roulement extérieur ( 38) de la butée de débrayage ( 30) ou sur une plaque support ( 110) servant à sup- porter la bague de roulement extérieure et une surface con- cave sphérique ( 74; 102) formée sur la surface d'extrémité de l'organe d'alignement auxiliaire ( 80; 98) qui fait face à la surface convexe sphérique ( 72; 94; 112) et ayant le mê- me rayon de courbure que la surface convexe sphérique ( 70; 94; 112) ou une surface conique ( 118). 4 Dispositif de débrayage selon la revendication 1, caractérisé en ce que les troisièmes moyens comprennent un ressort ( 62; 106; 116) pour solliciter la butée de débrayage ( 38) en direction des moyens ( 50) supports de butée.