Brevet FR2714944A1 — publié le 19950713

La présente invention concerne une butée de débrayage auto-centreuse notamment pour véhicule automobile. L'invention concerne plus particulièrement une butée de débrayage auto-centreuse du type comportant un manchon de manoeuvre et un élément d'attaque d'un embrayage d'axes parallèles et entre lesquels est interposé un roulement à billes susceptible de se déplacer radialement par rapport au manchon et dont la bague extérieure est montée à cet effet dans un alésage interne du manchon au moyen d'un anneau de retenue axiale, qui prend appui axialement contre une face d'appui en vis-à-vis d'un collet radial interne de l'alésage et qui est fendu pour pouvoir être déformé élastiquement depuis un état libre, dans lequel le diamètre extérieur de l'anneau est supérieur au diamètre intérieur du collet, jusqu'à un état précontraint de montage dans lequel son diamètre extérieur est inférieur au diamètre intérieur du collet pour permettre sa mise en place dans l'alésage. Cette technique de montage et de retenue axiale de la bague extérieure du roulement au moyen d'un anneau de retenue fendu, également appelé "circlips, doit répondre à des impératifs de conception mécanique des pièces et à des impératifs de fiabilité et de bon fonctionnement de la butée. L'anneau de montage fendu doit présenter une largeur radiale importante pour constituer une surface d'appui suffisante pour la face radiale de la bague extérieure du roulement, qui se déplace radialement en coulissement contre la face radiale en vis-à-vis de l'anneau de retenue. La largeur importante de l'anneau nécessite de prévoir une fente s'étendant sur un écart angulaire important pour permettre son montage aisé par compression radiale. En position montée, la présence d'une fente d'étendue angulaire trop importante est nuisible au bon fonctionnement de la butée auto-centreuse. En effet, si l'on se réfère au document FR-A-2 630 174 on voit que l'anneau, sous la sollicitation de la bague extérieure du roulement se déplaçant à son contact, peut se refermer et s'échapper du manchon de manoeuvre. Cela conduit alors à une désolidarisation des composants de la butée. Cette solution n'est donc pas entièrement fiable. A la lumière du document FR-A-2 513 337 on peut songer à réaliser la retenue de la bague extérieure du roulement au moyen de deux anneaux parallèles dont l'un en forme de circlips est monté dans l'alésage du manchon en arrière du collet radial et dont l'autre, formant anneau d'appui, est interposé entre le premier anneau et la bague extérieure du roulement. Dans ce cas, il faut usiner le circlips pour former une creusure dans celui-ci permettant le montage de l'anneau d'appui. Cet anneau empêche la fermeture du circlips au-delà d'un seuil. Cette conception, qui fait appel à deux anneaux, facilite leurs montages car le circlips est d'épaisseur moindre donc plus souple, mais elle a pour inconvénient d'une part d'accroître l'épaisseur axiale totale des moyens de retenue et donc l'encombrement axial de la butée et, d'autre part, d'augmenter le nombre de pièces. La présente invention a pour but de proposer une nouvelle conception d'une butée de débrayage qui permet de remédier aux inconvénients de l'état de la technique. Dans ce but, l'invention propose une butée de débrayage du type mentionnée précédemment, caractérisée en ce que chaque bec d'extrémité de l'anneau fendu présente un profil étagé, dont la portion amincie d'extrémité a une épaisseur axiale supérieure à la moitié de l'épaisseur de l'anneau et en ce que les deux portions amincies d'extrémité sont disposées tête-bêche pour s'étendre au moins partiellement en vis-à-vis l'une de l'autre lorsque l'anneau de retenue est en position montée dans l'alésage. Grâce à l'invention le nombre de pièces est réduit sans augmenter outre mesure l'encombrement axial de la butée. En outre cette disposition est très fiable car le frottement de la bague extérieure de la butée aboutit à une venue en butée de la face transversale d'extrémité de l'un des becs contre le fond de l'autre bec. Selon d'autres caractéristiques de l'invention - le diamètre extérieur à l'état libre de l'anneau de retenue est supérieur à son diamètre extérieur à l'état monté dans l'alésage - la bague extérieure du roulement prend appui axialement contre une face de l'anneau de retenue - la portion amincie d'extrémité de chaque bec d'extrémité est délimitée par une face latérale de l'anneau et par une face parallèle à cette face latérale; - la face transversale d'extrémité de chaque bec d'extrémité s'étend sensiblement parallèlement à un rayon. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels - La figure 1 est une demi-vue simplifiée, en section axiale selon la ligne 1-1 de la figure 2, d'une butée de débrayage auto-centreuse réalisée conformément aux enseignements de l'invention - la figure 2 est une vue partielle en section selon la ligne 2-2 de la figure 1 - la figure 3 est une vue en perspective de l'anneau de retenue de la bague extérieure de roulement de la butée de débrayage auto-centreuse illustrée à la figure 1, qui est représenté à l'état libre - la figure 4 est une vue partielle similaire à celle de la figure 3 illustrant l'anneau de retenue en position comprimée au cours de son montage - la figure 5 est une vue similaire à celle de la figure 4 illustrant l'anneau de retenue en position montée dans l'alésage - la figure 6 est une vue partielle selon la flèche F de la figure 3 ; et - les figures 7 et 8 sont des vues similaires à celles de la figure 6 correspondant aux états de l'anneau illustrés aux figures 4 et 5. On a représenté sur la figure 1 une butée de débrayage auto-centreuse 10 pour véhicule automobile de conception générale connue, qui est pour l'essentiel constituée par un manchon 12 de manoeuvre et un élément 14 d'attaque, de forme tubulaire, d'un embrayage à friction (non représenté) entre lesquels est interposé un roulement à billes 16. Pour plus de précision on se reportera, par exemple, aux documents FR-A-2 513 337, FR-A-2 630 174 et FR-A-2 688 840. Pour mémoire, on rappellera que le manchon 12 appartient à un élément de manoeuvre 120, qui est destiné à être soumis à l'action d'un organe de commande, tel qu'une fourchette de débrayage ou un piston d'une commande hydraulique. Pour ce faire, l'élément de manoeuvre présente, au niveau de son extrémité arrière, au moins un bras radial (non visible) pour l'appui de l'organe de commande. Cet élément 120 est monté coulissant axialement le long d'un tube guide, appelé trompette de débrayage, porté par la boîte de vitesses. A cet effet l'élément 120, en forme de manchon, présente ici intérieurement une douille 21 à faible coefficient de frottement pour coulissement le long du tube guide. Le manchon 12 est porté par un flasque transversal 2, que présente l'élément 21 à son extrémité avant. Ici le manchon 12 et le flasque 2 sont d'un seul tenant avec l'élément 21 réalisé ici par moulage en étant par exemple en fonte. Le manchon 12 est donc d'orientation axiale et forme un rebord périphérique pour le flasque 2. Ce flasque 2 est d'épaisseur variable pour le montage du roulement 16. Ici le flasque 2 présente au voisinage du manchon 12 une surépaisseur 30 pour appui d'une rondelle élastique 32 d'action axiale décrite ci-après. La surépaisseur 30 forme le fond du manchon 12. L'élément d'attaque 14 est destiné à agir en traction sur le dispositif débrayeur d'un embrayage, usuellement les doigts d'un diaphragme, ici par l'intermédiaire d'une pièce d'accostage attelée aux doigts du diaphragme. Cet élément 14, de forme tubulaire, présente à cet effet une gorge 23 pour réception d'un organe de couplage intervenant entre la pièce d'accostage et l'élément d'attaque pour leur accouplement. Pour plus de précision on se reportera par exemple au document FR-A-2 630 174 ou au document FR-A-2 688 840 (la gorge 23 étant rallongée comme décrit dans ce document). Ainsi la butée de débrayage est ici une butée pour embrayage du type tiré. Des moyens d'assujettissement axial sont prévus entre le manchon 12 et la bague externe 20 du roulement 16. Ces moyens comportent un anneau 34 et un collet 36 de manière décrite ci-après. La butée de débrayage est illustrée en position centrée dans laquelle le manchon 12 et l'organe tubulaire de manoeuvre 14 ont pour axe commun l'axe X-X. La bague intérieure 18 du roulement 16 est réalisée venue de matière avec l'organe tubulaire 14 et le roulement 16 avec sa bague extérieure 20 est susceptible de se déplacer radialement par rapport au manchon 12 à l'intérieur d'un alésage interne 22 de ce dernier, dont le diamètre intérieur est supérieur au diamètre extérieur de la bague extérieure 20 afin de permettre un phénomène d'auto-centrage de la butée de débrayage. Le roulement 16 comporte également deux déflecteurs 24, 25, en tôle, dont la partie supérieure de chacun épouse intimement la forme de la bague extérieure 20 du roulement 16 et comporte une joue latérale 26 et 28. Ces déflecteurs 24, 25 sont ici en contact chacun avec la tranche de la bague extérieure 20 du roulement par leur joue 26, 28 qui sont ainsi opposées et parallèles. En deça de la bague 20 les déflecteurs 24, 25 sont élargis et s'étendent jusqu'au voisinage de la bague interne 18. Ici la joue 26 s'étend en regard du fond 30 de l'alésage 22 et une rondelle élastique à action axiale 32 est interposée axialement entre la joue 26 et le fond 30 précité pour solliciter axialement la bague extérieure 20 vers la gauche en considérant la figure 1. La rondelle 32 est ici une rondelle ondulée du type "Onduflex". En variante il peut s'agir d'une rondelle Belleville. La bague extérieure 20 est retenue axialement dans l'alésage 22 au moyen d'un anneau élastique fendu 34, qui sera décrit en détail par la suite, et qui est reçu dans l'alésage 22 en arrière d'un collet radial interne 36, formant épaulement, dont le diamètre intérieur est inférieur au diamètre intérieur de l'alésage 22 et qui délimite une face radiale d'appui 38, tournée vers le fond 30, pour l'anneau élastique de retenue axiale 34 qui est interposé axialement entre la face d'appui 38 de l'épaulement 36 et la joue latérale 28 du déflecteur 25 de la bague extérieure 20 du roulement 16. Le diamètre interne du collet 36, d'un seul tenant avec le manchon 12, est supérieur au diamètre externe de la bague externe 20 du roulement 16 et de la rondelle 32 pour montage par enfilage axial de ces pièces 32, 20 à l'intérieur du manchon 12. L'anneau élastique fendu 34 se présente sous la forme d'une rondelle à faces planes et opposées parallèles 40 et 42. L'anneau 34 présente ainsi une épaisseur constante EA sensiblement sur toute sa longueur circonférentielle. La face latérale 40 est prévue pour être en appui axial contre la joue 28, tandis que la face latérale parallèle 42 est prévue pour être en appui axial contre la face 38 du collet radial interne 36 formant l'extrémité avant du manchon 12. Ce collet a une face avant chanfreinée pour montage de l'anneau 34. L'anneau 34 est un anneau fendu comportant une fente 44 qui délimite deux becs d'extrémité opposés 46A et 46B de l'anneau. Cet anneau 34 est donc élastiquement déformable radialement. Chaque bec d'extrémité 46A et 46B est percé d'un trou 48A, 48B permettant d'agir sur l'anneau déformable élastiquement 34 au moyen d'une pince dite à "circlips". Conformément aux enseignements de l'invention, chaque bec d'extrémité 46A, 46B possède un profil étagé, qui délimite une portion d'extrémité amincie 50A, 50B qui est délimitée latéralement par une face latérale 52A, 52B parallèle à la face latérale adjacente 40, 42 de l'anneau 34. La portion amincie 50A, 50B s'étend angulairement jusqu'à un fond 54A, 54B qui s'étend sensiblement dans un plan parallèle à un rayon. De même, les faces transversales d'extrémité 56A et 56B des portions amincies 50A, 50B s'étendent dans des plans parallèles à des rayons. Conformément aux enseignements de l'invention, l'épaisseur axiale EB de chaque portion amincie 50A, 50B est supérieure à la moitié de l'épaisseur EA de l'anneau 34, ici métallique. Comme on peut le voir également sur les figures, et notamment aux figures 6 à 8, les portions amincies d'extrémité 50A et 50B des becs d'extrémité 46A et 46B sont agencées tête-bêche de manière que leurs faces transversales d'extrémité 56A et 56B se fassent partiellement facedans la zone médiane de l'anneau de retenue 34. A l'état libre illustré à la figure 3, le diamètre extérieur de l'anneau de retenue 34 est supérieur au diamètre intérieur du collet radial interne 36 et il est également supérieur au diamètre intérieur de l'alésage 22. Les dimensions de l'anneau de retenue 34 sont également telles que, en position montée et comme cela est illustré aux figures 2, 5 et 8, il existe un léger jeu J entre les faces transversales d'extrémité 56A et 56B des becs 46A et 46B. On décrira maintenant le mode de montage de l'anneau élastique 34 illustré sur les figures. En partant de la position à l'état libre illustrée aux figures 3 et 6, l'utilisateur provoque, au moyen d'une mince à "circlips" introduite dans les trous 48A et 48B, la compression radiale vers l'intérieur de l'anneau déformable élastiquement 34 afin d'en réduire le diamètre extérieur jusqu'à une valeur inférieure au diamètre intérieur du collet radial interne 36. Au cours de cette compression, l'utilisateur décale légèrement les portions amincies d'extrémité 50A et 50B en les écartant axialement l'une de l'autre de manière qu'elles puissent se chevaucher comme cela est illustré aux figures 4 et 7 pour atteindre une position dans laquelle les face latérales 52A et 52B sont en appui mutuel. Cette légère déformation est particulièrement aisée dans la mesure où l'épaisseur EB de chacune des deux portions amincies 50A et 50B n'est que légèrement supérieure à la moitié de l'épaisseur axiale totale EA de l'anneau fendu 34. L'utilisateur peut donc facilement comprimer radialement de manière importante l'anneau 34 en rapprochant les faces transversales d'extrémité 56A et 56B des fonds 54B et 54A. L'anneau fendu 34 présente alors un diamètre extérieur réduit qui permet son introduction axiale, de la gauche vers la droite en considérant la figure 1, audelà du collet radial interne 36 dans l'alésage 22. Bien entendu la rondelle 32 et la bague 20 du roulement ont été enfilés aisément auparavant dans le manchon 12 compte tenu que leur diamètre externe est inférieur au diamètre interne du collet 36 du manchon 12 et on notera que l'introduction axiale de l'anneau 34 conduit à comprimer la rondelle 32. L'utilisateur relâche alors son effort de compression radiale appliqué à l'anneau 34 et libère ce dernier qui vient occuper sa position montée dans laquelle il est légèrement précontraint élastiquement radialement vers l'extérieur car son diamètre extérieur à l'état libre est légèrement supérieur au diamètre intérieur de l'alésage 22. Bien entendu la rondelle élastique 32 est alors admise à se détendre et repousse l'anneau 34 au contact de la face 38. Dans la position montée illustrée aux figures 1, 2, 5 et 8, il susbsiste un léger jeu J entre les faces transversales d'extrémité 56A et 56B des portions amincies 50A et 50B et elles s'étendent partiellement en vis-à-vis l'une de l'autre dans la zone médiane de l'anneau 34 de façon à constituer des butées qui s'opposent à toute compression radiale de l'anneau de retenue 34, qui pourrait être due aux phénomènes de frottement de la bague extérieure 20 contre la face latérale 40 sous la sollicitation de la rondelle 32 tarée en conséquence et s'oppose ainsi à tout déboîtement accidentel de l'anneau de retenue 34. Le démontage de l'anneau de retenue 34 reste néanmoins possible car il suffit à l'utilisateur de solliciter axialement le bec d'extrémité 46A vers le fond de l'alésage, c'est-à-dire de la gauche vers la droite en considérant la figure 1, à l'encontre de l'effort appliqué par la rondelle élastique 32, pour décaler légèrement les faces transversales d'extrémité 56A et 56B pour pouvoir à nouveau comprimer radialement l'anneau de retenue 34 au moyen d'une pince à circlips et l'extraire de l'alésage 22. On notera par ailleurs que, en position montée, la face latérale 40 de l'anneau de retenue 34 présente sensiblement une surface continue d'appui pour la bague extérieure 20 du roulement 16. On appréciera qu'il est possible de transmettre des efforts axiaux importants grâce à la disposition selon l'invention. Pour mémoire on rappellera qu'ici l'organe de commande, lors de l'opération de débrayage, déplace l'élément de manoeuvre 120 vers la droite en considérant la figure 1 en sorte que les efforts transitent par le manchon 12, le collet 36, l'anneau de retenue 34 et le roulement 16. Au début de l'opération de débrayage le roulement 16 est admis à se déplacer radialement lorsque celui-ci n'est pas centré par rapport à l'axe de l'embrayage. Il en est de même lorsque le roulement se décale intempestivement suite à des chocs violents, des vibrations accoutumés. Tout ceci est contrôlé, de manière connue en soi, par le serrage à friction comportant la rondelle élastique 32 sollicitant la bague externe 20 du roulement 16 en direction de l'anneau de retenue 34. Un contact a lieu entre la bague 20 et l'anneau 34 par l'intermédiaire du déflecteur 25. En variante, comme visible dans le document FR-A-2 566 704, la bague externe 20 peut venir en contact avec l'anneau 34, les déflecteurs 24 et 25 étant par exemple rapportés par sertissage sur ladite bague 20. Dans ce cas la rondelle 32 porte également directement sur ladite bague 20. Ainsi qu'on l'aura compris, de manière connue en soi, le tarage de la rondelle 32 dépend des applications et notamment du poids du roulement 16 qui doit rester en place après son autocentrage. On appréciera que la fabrication du manchon 12, monobloc avec l'élément 21, est facilement et économiquement réalisable par moulage. Bien entendu, en variante, le manchon 12 peut être rapporté sur le flasque 2, par exemple par soudage ou sertissage. Lorsque les efforts à transmettre sont moins importants l'élément 21 et son manchon 12 peuvent être en matière plastique et le manchon 12 peut être rapporté par encliquetage sur le flasque 2. La butée peut être du type poussé et l'anneau 34 être en matière plastique notamment renforcée par des fibres, telles que des fibres de verre. Comme montré par exemple dans le document FR-A-2 566 074, l'élément d'attaque 14 peut être rapporté par sertissage sur la bague interne d'un roulement à bille standard. Cet élément, en forme de douille métallique, présente une collerette radiale profilée pour action sur l'une des faces des doigts du diaphragme. Une rondelle Belleville, prenant appui par l'intermédiaire d'une bague sur la bague interne du roulement, prend appui sur l'autre face des doigts du diaphragme. Dans ce cas l'élément d'attaque forme également pièce d'accostage. Enfin le collet 36, continu dans les figures représentées, peut être fractionné notamment lorsque les efforts à transmettre sont moins importants. REVENDICATIONS 1. Butée de débrayage auto-centreuse (10), notamment pour véhicule, du type comportant un manchon de manoeuvre (12) et un élément (14) d'attaque d'un embrayage d'axes sensiblement parallèles et entre lesquels est interposé un roulement (16) susceptible de se déplacer radialement par rapport au manchon (12) et dont la bague extérieure (20) est montée à cet effet dans un alésage (22) du manchon (12) au moyen d'un anneau de retenue axiale (34), qui prend appui axialement contre une face d'appui (38) en vis-à-vis d'un collet radial interne (36) de l'alésage (22) et qui est fendu pour pouvoir être déformé élastiquement depuis un état libre, dans lequel le diamètre extérieur de l'anneau est supérieur au diamètre intérieur du collet (36) jusqu'à un état précontraint de montage dans lequel le diamètre extérieur de l'anneau (34) est inférieur au diamètre intérieur du collet (36) pour permettre sa mise en place dans l'alésage (22), caractérisée en ce que chaque bec d'extrémité (46A, 46B) de l'anneau fendu (34) présente un profil étagé dont la portion amincie d'extrémité (50A, 50B) a une épaisseur axiale (EB) supérieure à la moitié de l'épaisseur (EA) de l'anneau (34), et en ce que les deux portions amincies d'extrémité (50A, 50B) sont disposées tête-bêche pour s'étendre partiellement en visà-vis l'une de l'autre lorsque l'anneau de retenue est en position montée dans l'alésage (22). 2. Butée de débrayage auto-centreuse selon la revendication 1, caractérisée en ce que le diamètre extérieur à l'état libre de l'anneau de retenue (34) est supérieur à son diamètre extérieur à l'état monté dans l'alésage (22). 3. Butée de débrayage auto-centreuse selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que la bague extérieure (20) du roulement (16) prend appui axialement contre une face (40) de l'anneau de retenue. 4. Butée de débrayage auto-centreuse selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la portion amincie d'extrémité (50A, 50B) de chaque bec d'extrémité (46A, 46B) est délimitée par une face latérale (40, 42) de l'anneau (34) et par une face (52A, 52B) parallèle à cette face latérale (40, 42). 5. Butée de débrayage auto-centreuse selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la face transversale d'extrémité (56A, 56B) de chaque bec d'extrémité (46A, 46B) s'étend sensiblement parallèlement à un rayon.