Brevet FR2619880A1 — publié le 19890303

La présente invention concerne les butées de débrayage, notamment pour véhicules automobiles, et plus précisément une disposition particulière du roulement appartenant à l'élément d'attaque de celles-ci. De façon connue en soi, une butée de débrayage comporte globalement un élément de manoeuvre destiné à être soumis à l'action d'un organe de commande, par exemple une fourchette de débrayage, et un élément d'attaque destiné à agir sur le dispositif débrayeur de l'embrayage, par exemple les extrémités des doigts d'un diaphragme. L'élément d'attaque comporte un roulement doté d'une bague non tournante et d'une bague tournante entre lesquelles sont disposés des éléments roulants maintenus en place par une cage de roulement. Un tel élément d'attaque est maintenu en appui axial, par l'intermédiaire d'une rondelle élastique, soit directement, soit indirectement, contre l'élément de manoeuvre à la faveur d'une saillie portée par celui-ci. Quelque soit la rondelle élastique utilisée, celle-ci prend appui, en configuration de service, par l'une de ses périphéries, sur une portée d'appui de l'élément de manoeuvre, et, par l'autre de ses périphéries, contre un rebord radial porté par la bague non tournante à cet effet. Cette rondelle peut être une rondelle à élasticité axiale, par exemple tel que décrit dans la demande de brevet français FR-A-2544429, déposée le 15 avril 1983, une rondelle élastique bistable, soit, tel que décrit dans la demande de brevet français FR-A-2584788 déposée le 15 juillet 1985, une rondelle à élasticité radiale. L'élément d'attaque par l'intermédiaire de sa bague tournante est propre à agir, soit directement, soit indirectement sur le dispositif débrayeur de l'embrayage. En pratique la rondelle élastique est mise en place au sein du roulement avec, en configuration d'attente, un certain jeu radial dans une gorge annulaire généralement délimitée par le rebord radial associé à la bague non tournante, la tranche ou face terminale de la bague tournante tournée vers le rebord radial et un déflecteur assurant notamment la retenue de la graisse de lubrificationdu roulement. Afin de constituer la butée de débrayage, le roulement ainsi équipé est engagé sur une partie axiale, par exemple en forme de manchon, de l'élément de manoeuvre. Lors du rapprochement au montage du roulement par rapport à l'élément de manoeuvre en direction de la saillie de celui-ci, la bague tournante forme un outil et exerce une poussée axiale, par sa face terminale formant une portée de montage, sur la rondelle élastique pour mise en configuration de service de celle-ci. Ce montage augmente le prix de revient de la bague tournante car il nécessite de dimensionner précisément ladite bague tournante, notamment axialement, et d'usiner la face terminale de celle-ci pour que la rondelle élastique puisse passer de sa configuration d'attente à sa configuration de service souhaitée et exercer, par serrage, un maintien adéquat de l'élément d'attaque contre l'élément de manoeuvre. La présente invention a pour objet de palier cet inconvénient en prévoyant d'effectuer la poussée axiale sur la rondelle élastique, pour passage de celle-ci de sa configuration d'attente à sa configuration de service, par un autre constituant du roulement suffisamment résistant, tout en procurant d'autres avantages. Suivant l'invention une butée de débrayage du type sus-indiqué, est caractérisé en ce que la portée de montage est formée sur la cage du roulement en étant disposée axialement entre le rebord radial associé à la bague non tournante et la bague tournante. On appréciera que la cage de roulement est une pièce qui doit déjà être définie assez précisément pour assurer le positionnement des éléments roulants, et donc que le surcoût pour réaliser la portée de montage est négligable. En outre la cage, reliée aux bagues du roulement par l'intermédiaire des éléments roulants, forme un outil de montage résistant pour la rondelle élastique, en sorte qu'une détérioration du roulement L0 n'est pas à craindre On remarquera que l'épaisseur de la bague tournante n'est pas conditionnée par la rondelle élastique et que la face terminale de celle-ci n'a pas besoin d'être usinée. L5 De plus la bague tournante peut être plus courte, en sorte que, dans le cas d'une butée de débrayage non constamment en appui sur le dispositif débrayeur de l'embrayage, les usures sont réduites du fait de la diminution de l'inertie de ladite bague tournante. !0 On appréciera également que le passage de la rondelle élastique de sa configuration d'attente à sa configuration de service est facilité. En effet dans le cas d'une butée avec une rondelle élastique à élasticité axiale par exemple du type bistable, la !5 portée de montage selon l'invention est plus proche de la périphérie concernée de ladite rondelle élastique que celle de l'art antérieur, en sorte que l'effort de montage est moindre. Dans le cas d'une butée avec une rondelle élastique à élasticité O 'radiale, le glissement de ladite rondelle est facilité au contact de la portée de montage plus étendue. Suivant une autre caractéristique de l'invention la cage de roulement présente une saillie radiale pour formation, au moins en partie, de ladite portée de montage. On profite de ladite saillie radiale pour former sur la tranche de celleci une échancrure tel qu'un chanfrein facilitant, dans le cas d'une butée avec une rondelle élastique bistable, le passage de celle-ci de sa configuration d'attente à sa configuration de service. On appréciera que ladite échancrure permet à la rondelle élastique bistable de venir, en configuration de service, au plus près de la cage ce qui rend le roulement plus compact. Dans le cas d'une butée avec une rondelle élastique à élasticité radiale cette saillie radiale est mise à profit pour augmenter la surface de contact entre la portée de montage et ladite rondelle élastique. Cette saillie peut s'étendre au delà de la bague tournante en direction de la partie axiale de l'élément de manoeuvre et se rapprocher encore plus de la lèvre saillante dudit élément de manoeuvre, en sorte que les risques de basculement de la rondelle, lors de son montage, sont diminués. On profite également de la disposition selon la présente invention pour assurer le centrage de la rondelle élastique dans le roulement par une paroi annulaire solidaire de la cage dudit roulement. On peut également, du fait de la localisation de la portée de montage sur la cage de roulement, assurer l'étanchéité dudit roulement par passages étroits entre, d'une part, le rebord radial associé à la bague non tournante et la cage de roulement et, d'autre part, entre la bague tournante et ladite cage de roulement. Cette disposition permet de supprimer le déflecteur et donc de réduire encore le prix de revient de la butée de débrayage. Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va Suivre à titre d'exemple, en référence aux dessins annexés dans lequels: La figure 1 est une vue en coupe axiale d'une butée suivant une première forme de réalisation. Les figures 2 et 3 sont des vues semblables à la figure 1 montrant deux étapes de montage. La figure 4 est une vue en coupe axiale d'une butée suivant une deuxième forme de réalisation lors d'une étape de montage. La figure 5 est une vue semblable à celle de la figure 4 après constitution' de la butée. La figure 6 est une vue en coupe axiale d'une butée suivant une troisième forme de réalisation. Suivant les formes de réalisation représentées dans les figures, une butée de débrayage destinée à agir sur le dispositif débrayeur d'un embrayage de véhicule automobile, tel que les extrémités des doigts d'un diaphragme (non représenté), comporte globalement un élément de manoeuvre 10, un élément d'attaque 11 et un moyen d'assemblage de ces deux éléments constitué par une rondelle élastique 20. L'élément de manoeuvre 10 comporte un manchon 12, s'étendant axialement et déplaçable en sens axial, par coulissement sur un organe de guidage, sous l'action d'un organe de commande, le plus souvent une fourchette de débrayage (non représentée) adaptée à agir sur une saillie radiale tel qu'un flasque 13 porté à cet effet par ledit manchon. L'élément d'attaque 11 comporte de façon usuelle un roulement 11' par exemple à billes. Dans les réalisations des figures 1 à 4, la butée de débrayage est, de manière connue en soi, une butée de débrayage à auto-centrage maintenu et le roulement à billes 11' présente une bague extérieure non tournante 14 et une bague intérieure tournante 16 entre lesquelles sont disposés des éléments roulants , ici des billes, maintenus en place par une cage de roulement 17. Les deux bagues 14 et 16 sont réalisées de manière économique en tôle emboutie. Dans cette réalisation la bague non tournante 14 porte un rebord radial, ici un bord tombé 18, dirigé vers l'axe de l'ensemble, et la bague tournante 16 un bord tombé 40 dirigé radialement en direction opposé à l'axe de l'ensemble. Les bords tombé 18 et 40 sont d'un seul tenant avec respectivement la bague 14 et la bague 16 en sorte que le roulement 11' et l'élément d'attaque 10 forment une seule et même pièce. Le bord tombé 18 est destiné à prendre appui, de manière décrite ci-après, sur le flasque 13 de l'élément de manoeuvre 10, tandis que le bord tombé 40 forme un nez d'attaque destiné à agir sur le dispositif de l'embrayage. L'élément de manoeuvre 10, qui, avec son flasque 13 d'un seul tenant avec le manchon 12, peut avantageusement être constitué par une pièce moulée par exemple en matière plastique renforcée, présente de son côté à la racine de son flasque 13, un épaulement 22 s'étendant, en sens axial, sur une distance inférieure à l'épaisseur de la tôle constituant la bague 14 et établi à un diamètre inférieur au diamètre interne du bord tombé 18 de ladite bague 14, afin de laisser un certain jeu prédéterminé pour l'autocentrage. Cet épaulement est suivi d'une gorge 24 dans laquelle la rondelle élastique 20 prend appui en configuration de travail. Dans les figures 1 à 3, la rondelle élastique 20 est une rondelle bistable, c'est à dire une rondelle élastique qui, par retournement, est apte à prendre de manière stable l'une ou l'autre de deux configurations concave et convexe distinctes, l'une d'attente et l'autre de service. La rondelle élastique 20 ici du type Belleville, est destiné à porter, axialement, en configuration de service, par 261988O sa périphérie externe sur l'élément d'attaque 11 et plus précisément sur le bord tombé 18 de la bague non tournante 14; elle présente, de plus, le long de sa périphérie interne au moins une patte 21 destinée à prendre appui sur l'élément de manoeuvre 10 sur un flanc ou face oblique 25 de la gorge 24 du manchon 12. Ce flanc 25 constitue donc une portée d'appui pour la rondelle élastique dans sa configuration de service. En pratique, plusieurs pattes 21, régulièrement réparties circulairement, sont ainsi prévues le long de la périphérie interne de la rondelle élastique 20 et chaque patte 21 fait un dièdre, le même pour toutes, avec la rondelle élastique 20. - Dans la forme de mise en oeuvre illustrée, la rondelle élastique 20 équipe dés l'origine, figure 2, l'élément d'attaque 11, cette rondelle élastique 20 est alors axialement disposée entre le bord tombé 18 de la bague extérieure 14 du roulement à billes et la tranche 43 de la bague 16 tournée vers la bord tombé 18. Toutes ces dispositions sont divulguées dans la demande de brevet FR-8617046 déposée le 5.12.86, et ne seront pas décrites plus en détail ici. Plus précisément selon l'invention, la cage de roulement 17 porte une portée de montage 30, qui est disposée axialement entre le rebord radial 18 et la bague tournante 16. Ici tel que représenté, la portée de montage 30 est formée par un épaulement 30 que présente la cage 17 à cet effet. Cet épaulement 30 s'étend radialement sur une faible hauteur et le diamètre interne de cet épaulement 30 est supérieur au diamètre interne du bord tombé 18 de la bague extérieure 14, tandis que le diamètre externe de cet épaulement 30 est supérieur au diamètre externe de l'extrémité de la bague 16 opposée au rebord 40. Par rapport à l'art antérieur, la portée de montage est donc plus éloignée de la fibre neutre de la rondelle Belleville , ce qui favorise son basculement. Cet épaulement 30 est formé au moins en partie à la faveur d'une saillie radiale 41 solidaire de la cage 17, ladite saillie 41 étant insérée à jeu axialement entre le bord tombé 18 et ladite extrémité comprenant la tranche 43 de la bague 16. La tranche 42, tournée vers l'axe de l'ensemble et donc vers la portée d'appui 25, de cette saillie radiale 41 est échancrée en étant dans cet exemple de réalisation chanfreinée. A la figure 2 la rondelle élastique 20 est en configuration concave d'attente, et, tel que représenté, elle porte sur l'épaulement radial 30 de la cage de roulement. Dans cette configuration d'attente, elle est centrée par contact par sa périphérie externe, avec une paroi annulaire axiale 31 que présente la cage de roulement 17 à la base de l'épaulement radial 30. En variante, la rondelle 20 peut être centrée à sa périphérie interne par l'arrête 60 du bord tombé 18. Au cours du montage lorsqu'il est procédé à un engagement axial relatif de l'élément d'attaque 11 et de l'élément de manoeuvre 10, favorisé par la conicité de la surface extérieure du manchon 12 de ce dernier, tel que schématisé par la flêche F de la figure 2, c'est par l'extrémité libre des pattes 21 de la rondelle élastique 20 que l'élément d'attaque 11 prend axialement contact avec l'élément de manoeuvre 10. En effet, la gorge 24 présente un flanc radial 26 délimitant l'épaulement 22 situé à la racine du flasque 13. Ledit flanc 26 s'étendant à partir d'un diamètre supérieur au diamètre sur lequel se situent les extrémités des pattes 21 au repos, celles-ci viennent buter contre lui avant que le bord tombé 18 de la bague 14 n'arrive au contact du flasque 13 de l'élément de manoeuvre (comme visible figure 3). Lorsque l'on poursuit l'engagement, l'épaulement 30 de la cage 17, formant portée de montage, exerce une poussée axiale sur la périphérie externe de la rondelle élastique 20, cependant que ses pattes 21 sont en appui contre le flanc radial 26. Au delà d'une certaine force correspondant à une certaine course, il en résulte un basculement brusque de la rondelle élastique 20 dans son ensemble de sa configuration concave d'attente (fig.2) de repos, à sa configuration convexe de service (fig. 1) . Dans cette configuration la rondelle 20 est a distance de l'épaulement 30 et est en appui, par sa périphérie externe, sur le bord tombé 18 de la bague 14, tandis qu'à sa phériphérie interne ses pattes 21 sont en appui sur le flanc oblique 25 de la gorge 24, le plus éloigné du flasque 13. Ainsi la rondelle 20 maintien le bord tombé 18 directement en appui axial contre le flasque 13. Grâce à l'effort axial développé par la rondelle élastique 20, en combinaison avec un jeu radial J entre l'épaulement 22 et la tranche en regard du bord tombé 18, on assure ainsi, par serrage, l'autocentrage maintenu du roulement à billes. On appréciera que le chanfrein 42 facilite le passage de la rondelle élastique de sa configuration d'attente à sa configuration de service en évitant toute interférence entre ladite rondelle 20 et la saillie 41. On remarque que ce chanfrein 42 favorise une réduction de la distance axiale entre le rebord 18 et la portée 30, et donc rend le roulement plus compact. En donnant à cette échancrure une forme complémentaire à celle que prend la rondelle 20 en configuration de service, il est possible de diminuer encore la distance axiale entre ladite portée 30 et ledit rebord 18. Dans la forme de réalisation de la figure 4, l'élément élastique 20 n'est pas une rondelle à élasticité axiale mais une rondelle à élasticité radiale qui, en prenant appui par une face tronconique sur le flanc oblique 25 de la gorge 24, formant portée d'appui, exerce une poussée axiale sur le bord tombé 18 radial de la bague extérieure 14, comme décrit dans la sus-mentionnée demande FR-A-2584788. On voit qu'ici encore, la rondelle élastique 20 sera poussée axialement, au cours du montage, par un épaulement d'orientation radiale de la cage de roulement 17. On notera, lors de la progression de la rondelle 20 le long de la rampe 44 de la lèvre saillante 45 délimitant le flanc oblique 25, qu'un contact glissant se produit entre la portée de montage 30 et la rondelle 20. On appréciera que la disposition selon la présente invention permet de simplifier la rondelle 20, qui, ici peut être dépourvue de feuillure et avoir une extension radiale supérieure. On notera que dans cette forme de réalisation l'épaulement 30 est tout entier situé radialement au delà du diamètre externe de la partie de la bague 16 dirigée vers le bord tombé 18. Dans la forme de réalisation de la figure 6, l'élément de manoeuvre 10 présente un retour axial 46 à la périphérie externe de son flasque 13. Ici il est prévu en 47 une plaque anti-usure sur laquelle est destinée à agir l'organe de commande. L'élément d'attaque il est alors à bague extérieure tournante et à bague intérieure 51 non tournante. La rondelle élastique 20 à élasticité radiale, prend alors appui dans une gorge 24 du retour 46. On voit que cette rondelle élastique est poussée axialement par une portée de montage 30 de la cage de roulement 17. Le montage s'effectue comme dans les figures 4 et 5 par progression de la rondelle 20 le long de la rampe 44. Z619880 il Comme dans le mode de réalisation des figures 1 à 3 la cage 17 présente une saillie radiale 41, dirigée ici en direction opposée à l'axe de l'ensemble. Cette saillie radiale 41, insérée axialement entre le bord tombé 18 et la bague externe 50, permet. d'augmenter la surface de la portée de montage 30 s'étend radialement au delà de la bague tournante en direction de la lèvre 45 de la partie axiale 46 de l'élément de manoeuvre. Bien entendu à la figure 4 il est possible de raccourcir axialement la bague tournante 16 pour laisser le passage à une saillie radiale du type de celle de la figure 6, que présenterait la cage 17. Dans ce cas la saillie s'étendrait au delà de la bague tournante 16 en direction de la lèvre 45, c'est-à-dire que le diamètre interne de cette saillie serait inférieur à celui de l'extrémité, tournée vers le bord 18, de la bague 16. On appréciera que la cage 17, avantageusement en matière plastique, présente un coefficient de friction minime qui permet un bon glissement de la rondelle 20 au contact de la portée de montage 30. On remarquera que sur toutes les formes de réalisation, la cage de roulement a des dimensions telles qu'elle assure l'étanchéité du roulement par la création de passages étroits entre, d'une part, la cage 17 et le rebord radial 18 et, d'autre part, la cage 17 et la bague tournante 16. Dans les exemples de réalisation des figures 1 à 5, le passage étroit entre le rebord radial 18 et la cage 17 est formé grâce à la tranche radiale, parallèle au rebord 18, d'une protubérance continue 53, d'orientation axiale, que présente ladite cage 17 radialement au delà de la portée de montage 30. Le passage étroit entre la cage 17 et la bague tournante 16, radialement au delà de celle-ci, est quant à lui formé grâce à la portion 61 de la partie courante de la cage 17 en regard de l'extrémité globalement axiale de ladite bague 16. En pratique cette dite portion est continue et s'étend axialement en étant parallèle à ladite extrémité de la bague 16. A la figure 6 les passages étroits sont réalisés grâce à la portion continue 62 de la partie courante de la cage 17, cette portion étant parallèle aux portions axiales en regard des bagues 50 et 51. On appréciera donc que la cage 17 joue le rôle de déflecteur tout en offrant, lors de l'assemblage de la butée, un contre-appui à la rondelle élastique 20 beaucoup plus résistant que celui que pourrait offrir un déflecteur classique. De plus, on remarquera que la saillie 41 et la rondelle 20 empêchent la pénétration d'impuretés à l'intérieur du roulement. Dans les modes de réalisations des figures 4 et 6 un passage étroit existe entre l'épaulement 30 et la rondelle 20. De même un passage étroit peut être créé entre la bague tournante 16,50 et la saillie radiale 41. Toutes ces dispositions protègent le roulement. Ainsi qu'il ressort à l'évidence de la description et des figures, la bague tournante 16,50 peut présenter, pour son appui contre le dispositif débrayeur (non représenté), soit un nez d'attaque sous forme d'un bord tombé pour appui sur un diaphragme dont les extrémités des doigts sont bombées, soit un nez d'attaque arrondi (figures 4 à 6) pour appui sur un diaphragme dont les extremités des doigts sont planes. Ces nez d'attaque en variante peuvent être portés par la bague tournante 16,50 en étant rapportés sur celle ci, le roulement pouvant être alors classique. De même on notera que, par rapport à l'art antérieur, il ressort que la rondelle 20 peut avoir une dimension radiale supérieure. Dans le cas du premier mode de réalisation (fig. 1 à 3) ceci est avantageux car la rondelle Belleville 20 est plus longue ce qui permet d'avoir un serrage précis malgré les tolérances de fabrication. En outre la bague tournante n'est pas conditionnée par la rondelle élastique tant axialement qu'en épaisseur et peut être plus courte. Bien entendu, la présente invention ne se limite pas aux formes de réalisation décrites et représentées, mais englobe toute variante d'exécution et/ou de combinaison de leurs divers éléments. En particulier la portée de montage 30, que présente LO suivant l'invention la cage de roulement 17, ne s'étend pas nécessairement de manière circulairement continue mais pourrait, en variante, ne s'étendre circulairement que de manière discontinue, la protubérance 53 étant bien entendu continue. L5 De même une rondelle peut être insérée axialement entre le bord tombé 18 et le flasque 13. Dans ce cas la hauteur du flasque 13 peut être réduite, en sorte que celui-ci devient une simple couronne éventuellement fractionnée. Comme à la figure 6 de la sus mentionnée demande FR 25 444 429, la rondelle 20 peut présenter des pattes qui traversent le flasque 13 à la faveur de passage que présente celui-ci. Dans ce cas chaque patte présente un retour et la portée d'appui est constituée par la partie du flasque 13 ou de la plaque 47 en regard desdits retours. Enfin, dans le cas d'une rondelle bistable il est possible d'adapter une disposition avec bague extérieure tournante du type de la figure 6, la gorge 24 étant pratiquée dans le retour axial. I- 2619880 REVENDICATIONS 1) Butée de débrayage, notamment pour véhicules automobiles, du genre comportant globalement, d'une part, un élément de manoeuvre (10) et, d'autre part, un élément d'attaque (11) comportant un roulement (11') doté d'une bague non tournante (14,51), portant un rebord radial (18), et d'une bague tournante (16,50) entre lesquelles sont disposés des éléments roulants (15) maintenus en place par une cage de roulement (17), ledit élément d'attaque (11) étant soit directement, soit indirectement en appui axial contre l'élément de manoeuvre (10), avec au sein de l'élément d'attaque (11), pour le maintien en appui axial de celui-ci contre l'élément de manoeuvre (10), une rondelle élastique (20), qui, prenant appui sur une portée d'appui (25) de l'élément de manoeuvre (10), porte sur le rebord radial (18) associé à la bague non tournante (14,51), ledit élément d'attaque (11) présentant une portée de montage (30) pour action sur la rondelle élastique (20) lors du rapprochement au montage de l'élément d'attaque (11) par rapport à l'élément de manoeuvre (10), caractérisé en ce que la portée de montage (30) est porté par la cage de roulement (17) en étant disposée axialement entre la bague tournante (16, 50) et le rebord radial (18) associé à la bague non tournante (14,51). 2) Butée de débrayage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la portée de montage (30) est formée au moins en partie à la faveur d'une saillie radiale (41) solidaire de la cage (17). 3) Butée de débrayage selon la revendication 2, caractérisé en ce que la tranche (42), tournée vers la portée d'appui (25) de l'élément de manoeuvre (10), de la saillie radiale (41) est échancrée. 4) Butée de débrayage selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la portée de montage (30) consiste en un épaulement que présente la cage (17) à cet effet. 5) Butée de débrayage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que des passages étroits existent entre, d'une part, la cage (17) et le rebord radial (18) et, d'autre part, entre la cage (17) et la bague tournante (16).