Brevet FR2795790A1 — publié le 20010105

L'invention concerne une butée de débrayage du type tiré pour un embrayage à diaphragme, notamment pour véhicule automobile, ainsi que le procédé de montage de cette butée. De façon connue, le mécanisme d'un embrayage à friction comprend des moyens embrayeurs qui agissent sur un plateau de pression pour serrer des garnitures de friction sur un plateau de réaction solidaire en rotation d'un arbre moteur, et des moyens débrayeurs qui agissent sur les moyens embrayeurs pour écarter le plateau de pression du plateau de réaction et interrompre le serrage des garnitures de friction entre les plateaux. Dans un mode de réalisation très répandu, les moyens embrayeurs et les moyens débrayeurs sont constitués d'un diaphragme annulaire dont la partie radialement extérieure forme une rondelle élastique d'appui sur le plateau de -pression et dont la partie radialement interne comporte des fentes radiales délimitant entre elles des doigts radiaux qui forment les moyens débrayeurs précités et qui coopèrent avec une butée de débrayage montée déplaçable en translation le long de l'axe de rotation de l'embrayage par une commande hydraulique ou mécanique. La butée de débrayage comprend essentiellement un élément d'attaque des doigts du diaphragme, relié par un roulement à billes à un élément de manoeuvre coopérant avec la commande. La butée peut être du type "poussé" et se trouve alors à l'extérieur du mécanisme d'embrayage, le débrayage étant réalisé en poussant les doigts radiaux du diaphragme en direction de l'arbre moteur. En variante, la butée peut être du type "tiré", le débrayage étant alors réalisé par traction sur les doigts du diaphragme dans une direction opposée à l'arbre moteur, l'élément d'attaque de la butée étant partiellement introduit à l'intérieur du mécanisme d'embrayage pour pouvoir accrocher les doigts radiaux du diaphragme et les tirer dans la direction précitée. On a déjà proposé dans le document FR-A-2 531 510 de former l'élément d'attaque d'une butée de débrayage du type tiré, par une douille cylindrique qui porte la cage interne du roulement de la butée et qui est accrochée par un rebord annulaire d'extrémité sur les doigts radiaux du diaphragme. Des moyens élastiquement déformables montés sur la douille cylindrique permettent de serrer les doigts du diaphragme sur le rebord annulaire précité de la douille. La cage extérieure du roulement de la butée est solidaire de l'élément de manoeuvre qui comporte un manchon de coulissement sur un tube guide fixe. Il faut cependant que le diaphragme soit spécialement conçu pour permettre l'accrochage de la butée, dont le rebord annulaire précité a un diamètre extérieur supérieur au diamètre délimité par les extrémités radialement internes des doigts du diaphragme. Un couloir de pénétration est donc ménagé dans les doigts du diaphragme, pour l'introduction dans le passage précité du rebord annulaire de la butée en position inclinée sur l'axe. La mise en place d'une butée de débrayage de type tiré et l'accrochage de l'élément d'attaque sur les doigts du diaphragme sont, de façon générale, relativement longs et complexes et sont donc coûteux. L'invention a notamment pour but de simplifier la structure et le montage d'une butée de débrayage du type tiré et par voie de conséquence, de réduire son coût et celui de l'embrayage dans lequel elle est montée. Elle propose à cet effet une butée de débrayage du type tiré, associée à des moyens débrayeurs formés par des doigts radiaux d'un diaphragme annulaire et comprenant un roulement dont la cage interne est montée et immobilisée axialement sur une douille cylindrique comportant à une première extrémité des moyens d'appui des extrémités radialement internes des doigts du diaphragme annulaire, et des moyens élastiquement déformables montés sur ladite douille cylindrique et serrant lesdites extrémités des doigts du diaphragme sur les moyens d'appui, caractérisée en ce que la douille cylindrique comprend au moins une fente s'étendant depuis la première extrémité de la douille vers son extrémité opposée sur au moins une partie de la longueur de la douille, cette fente facilitant une expansion radiale de la première extrémité de la douille entre un premier état où le diamètre extérieur de cette première extrémité est inférieur au diamètre d'un passage axial délimité par les extrémités radialement internes des doigts du diaphragme, et un second état où le diamètre extérieur de ladite première extrémité est supérieur au diamètre intérieur dudit passage axial et où ladite douille est montée fixement sur les extrémités des doigts du diaphragme. La butée de débrayage selon l'invention selon l'invention présente un certain nombre d'avantages par rapport à la technique connue - elle se fixe par expansion radiale d'une de ses extrémités sur les doigts radiaux du diaphragme du mécanisme d'embrayage, ce diaphragme étant d'un type classique, - la butée étant portée par le diaphragme, le tube guide fixe prévu dans la technique antérieure, qui était en général porté par le carter d'une boîte de vitesses, n'est plus nécessaire et peut être supprimé, - la fixation de la butée sur le diaphragme est élastique et non pas rigide, et autorise des recentrages. Dans une première forme de réalisation de l'invention, ladite douille comprend plusieurs fentes qui sont réparties angulairement de façon sensiblement uniforme autour de l'axe de la douille et qui s'étendent sensiblement de la première extrémité de la douille jusqu'au niveau de la cage intérieure du roulement. Dans une autre forme de réalisation de l'invention, ladite douille comprend une fente qui s'étend d'une extrémité à l'autre de la douille. Avantageusement, un manchon cylindrique peut être introduit à force dans la douille pour maintenir sa première extrémité dans le second état précité, l'expansion radiale de cette première extrémité pouvant alors être réalisée par l'introduction à force du manchon dans la douille. L'invention propose également un procédé de montage et de fixation d'une butée de débrayage du type précité, caractérisé en ce que la première extrémité de la douille cylindrique étant dans le premier état et ayant un diamètre extérieur sensiblement égal ou inférieur au diamètre interne de la cage interne du roulement et des moyens élastiquement déformables précités, il consiste à enfiler le roulement et lesdits moyens élastiquement déformables sur la première extrémité de la douille et à les positionner axialement sur la douille, à engager la première extrémité de la douille dans le passage axial délimité par les doigts du diaphragme jusqu'à ce que les extrémités de ces doigts soient entre la première extrémité de la douille et l'extrémité correspondante des moyens élastiquement déformables, puis à expanser radialement la première extrémité de la douille pour serrer et pincer les extrémités des doigts du diaphragme entre les moyens d'appui et les moyens élastiquement déformables précités. L'expansion radiale de la première extrémité de la douille peut être réalisée au moyen d'un outil d'expansion engagé dans la douille par sa seconde extrémité ou au moyen d'un manchon monté à force à l'intérieur de la douille depuis sa seconde extrémité, ce manchon étant avantageusement laissé à l'intérieur de la douille pour maintenir sa première extrémité dans le second état précité et l'empêcher de se rétracter radialement. I1 suffit donc, selon l'invention, d'une seule opération d'expansion radiale pour réaliser l'assemblage de la butée de débrayage et sa fixation sur un diaphragme d'un type classique. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit, faite à titre d'exemple en référence aux dessins annexés dans lesquels - les figures 1 à 4 illustrent schématiquement les principales étapes du procédé de montage d'une butée selon l'invention, la butée étant représentée en coupe axiale ; - les figures 5 et 6 sont des vues schématiques en coupe axiale de deux variantes de réalisation de l'invention ; - la figure 7 est une vue partielle agrandie de la figure 6 ; - les figures 8 à 12 sont des vues schématiques partielles en coupe axiale de diverses réalisations des moyens élastiquement déformables de la butée ; - la figure 13 est une vue schématique en coupe axiale d'une autre variante de réalisation de la butée. On se réfère d'abord aux figures 1 à 4 qui représentent un premier mode de réalisation d'une butée de débrayage selon l'invention, cette butée étant du type tiré et comprenant un roulement à billes 10, une douille cylindrique 12, une rondelle Belleville 14 et une pièce cylindrique 16 de transmission d'efforts, réalisée par exemple en métal ou en matière plastique rigide. De façon classique, le roulement 10 comprend une cage interne 18 et une cage externe 20 montées rotatives l'une par rapport à l'autre autour de leur axe commun et des organes de roulement tels que des billes 22 logées entre les deux cages. La douille cylindrique 12 comprend une première partie d'extrémité 24 de forme tronconique dont la petite base se termine par un rebord annulaire 26 orienté radialement vers l'extérieur et dont la grande base est raccordée par une partie médiane 28 de la douille à une seconde extrémité 30 évasée. La première partie d'extrémité 24 comporte des fentes 32 (quatre dans l'exemple représenté) qui s'étendent parallèlement à l'axe de la douille et qui sont réparties angulairement de façon régulière autour de cet axe, ces fentes étant formées sur toute la longueur axiale de la première partie d'extrémité 24 et s'étendant sensiblement jusqu'à la partie médiane cylindrique 28 de la douille. Dans la configuration initiale représentée en figure 1, le diamètre externe du rebord annulaire 26 de la douille est sensiblement égal ou légèrement inférieur au diamètre interne de la cage interne 18 du roulement 10, et la surface externe de la partie 28 de la douille forme une portée cylindrique de montage du roulement 10 qui est positionné axialement sur la douille par butée sur l'extrémité évasée 30 de celle-ci. La rondelle Belleville 14 est dimensionnée de façon à s'appliquer sur une extrémité de la cage interne 18 du roulement 10 et à pouvoir être enfilée axialement sur le rebord annulaire 26 de la douille 12 dans la configuration de la figure 1, de même que la pièce 16 qui servira à la transmission d'efforts entre la rondelle Belleville 14 et les extrémités des doigts d'un diaphragme annulaire d'un mécanisme d'embrayage, comme on le verra dans ce qui suit. Dans l'exemple de la figure 1, la pièce 16 comprend une partie cylindrique à section circulaire 34 de montage sur la douille 12, cette partie cylindrique 34 se terminant, du côté du roulement 10, par un rebord axial 36 sur lequel la rondelle Belleville 14 peut être enfilée, et étant raccordée du côté opposé au roulement 10, à une jupe tronconique 38 allant en s'élargissant vers l'extrémité de la pièce 16. On procède de la façon suivante, pour l'assemblage de la butée et sa fixation sur le diaphragme d'un mécanisme d'embrayage - les différentes pièces 10, 12, 14, 16 de la butée étant axialement alignées comme représenté en figure 1, on engage d'abord le roulement 10 sur le rebord annulaire 26 de la première extrémité de la douille 12 et on l'amène en butée, par sa cage interne 18, sur la seconde extrémité évasée 30 de la douille. Ensuite, on enfile la rondelle Belleville 14 et la pièce 16 sur la première extrémité de la douille en les amenant en butée sur le roulement 10 comme représenté en figure 2. Ensuite, l'étape suivante représentée en figure 3 consiste à amener l'ensemble de la figure 2 en regard du passage axial délimité par les extrémités radialement internes 40 des doigts radiaux 42 d'un diaphragme annulaire faisant partie d'un mécanisme d'embrayage, déjà assemblé et monté en place. Le diamètre externe de la première extrémité de la douille 12 est légèrement inférieur au diamètre du passage axial délimité par les extrémités 40 des doigts du diaphragme, de telle sorte que le rebord annulaire 26 de la première extrémité de la douille peut être introduit dans ce passage axial et placé juste de l'autre côté des extrémités 40 des doigts du diaphragme, qui se trouvent alors entre le rebord annulaire 26 de la douille et l'extrémité de la partie tronconique 38 de la pièce 16. L'étape suivante représentée en figure 4 consiste à expanser radialement la première extrémité de la douille 12, au moyen d'un outil d'expansion radiale (non représenté) que l'on introduit axialement dans la douille 12 depuis sa seconde extrémité 30 et qui va déformer la première partie d'extrémité 24 de la douille en l'élargissant radialement jusqu'à ce qu'elle ait sensiblement le même diamètre que la partie cylindrique 28 de la douille, ce qui a pour effet de pincer et de serrer les extrémités 40 des doigts du diaphragme entre le rebord annulaire 26 de la première extrémité de la douille et l'extrémité correspondante de la pièce 16. Les extrémités 40 des doigts du diaphragme sont alors appuyées sur le rebord annulaire d'extrémité 26 de la douille 12 et maintenues en appui sur ce rebord par la pièce 16 soumise à la force axiale de poussée développée par la rondelle Belleville 14 en appui sur la cage interne du roulement 10. Le rebord 34 de la pièce 16 est en appui sur la cage interne 18 du roulement, ce qui évite que la rondelle 14 puisse être écrasée complètement au montage. La butée de débrayage selon l'invention est ainsi fixée, de façon élastique, sur les extrémités des doigts radiaux du diaphragme du mécanisme d'embrayage. L'effort qu'il faut appliquer à la partie 24 de la douille 12 pour l'expanser radialement dépend de la matière de cette douille, de son épaisseur et du nombre de fentes 32. Si nécessaire, un manchon métallique rigide 44 peut être introduit dans la douille 12 depuis sa seconde extrémité 30, ce manchon 44 ayant un diamètre extérieur sensiblement égal au diamètre interne de la douille 12, pour empêcher la partie d'extrémité 24 radialement expansée de la douille de se resserrer radialement vers l'intérieur. Ce manchon 44 peut également remplacer l'outil d'expansion radiale précité, son introduction à force dans la douille 12 depuis la seconde extrémité de celle-ci permettant d'élargir radialement vers l'extérieur la partie d'extrémité 24 de la douille pour l'amener dans la configuration voulue. Comme représenté en figure 5, l'extrémité du manchon 44 qui est introduite la première dans la douille 12 peut être biseautée extérieurement, pour faciliter cette introduction. On notera également, en figure 5, qu'une pièce annulaire 46 formant l'élément de manoeuvre de la butée, a été fixée, par exemple par sertissage, sur la cage externe du roulement 10. Dans la variante de réalisation de la figure 6, la douille 12 comporte une fente 48 qui s'étend parallèlement à l'axe d'une extrémité à l'autre de la douille. Par ailleurs, les extrémités 40 des doigts radiaux du diaphragme sont rectilignes et non plus incurvées comme représenté dans les figures 3 à 5. Comme dans les réalisations précédentes, le rebord annulaire 26 d'extrémité de la douille a une forme adaptée à celle des extrémités des doigts du diaphragme, de même que l'extrémité arrondie de la partie tronconique de la pièce 16, de façon à permettre le pivotement des extrémités 40 des doigts du diaphragme entre le rebord annulaire 36 et l'extrémité de la partie tronconique 38, comme on le voit mieux en figure 7 où sont représentées les différentes positions prises par les extrémités des doigts du diaphragme pendant les courses d'embrayage et de débrayage. On améliore également le centrage de la butée sur le diaphragme. Différentes variantes de réalisation des moyens élastiquement déformables de la butée selon l'invention sont représentées dans les figures 8 à 12. En figure 8, ces moyens comprennent une rondelle Belleville 14 identique à celle déjà décrite, agissant sur l'extrémité d'une pièce 16 semblable à celle déjà décrite mais comportant à l'extrémité de sa partie tronconique 38 un jonc d'appui 50 en acier ou autre matière appropriée, ayant une section transversale circulaire et formant surface de pivotement de la surface correspondante des extrémités 40 des doigts du diaphragme. En figure 9, les moyens élastiquement déformables sont formés d'un ressort de compression 52 à spires hélicoïdales, le ressort ayant une forme tronconique dont la petite base est en appui sur la cage interne du roulement 10 et dont la grande base est en appui sur les extrémités 40 des doigts du diaphragme. En figure 10, les moyens élastiquement déformables sont formés d'une pièce tronconique 54 en caoutchouc, élastomère ou analogue, dont une extrémité arrondie est en appui sur les extrémités 40 des doigts du diaphragme et dont l'autre extrémité est en appui sur la partie 24 de la douille 12 et sur la cage interne du roulement 10. Aux figures 11 et 12, les moyens élastiquement déformables comprennent un ressort annulaire incurvé 56 en acier (figure 11) qui est emboîté dans une gorge de l'extrémité d'une pièce rigide 58 semblable à la pièce 16 précitée, cette pièce 58 venant directement en appui sur la plage interne du roulement 10 tandis que le ressort annulaire 56 est en appui sur les extrémités 40 des doigts du diaphragme et forme une surface de pivotement. Dans la variante de réalisation représentée en figure 13, la butée est du même type que celle représentée en figure 5, mais le rebord annulaire 26 de la première extrémité de la douille 12 est entaillé à sa périphérie pour former des dents 60 qui sont légèrement pliées en direction de l'autre extrémité de la douille 12 pour venir s'engager entre les doigts 42 du diaphragme. Cela permet d'immobiliser la douille 12 en rotation par rapport au diaphragme. La butée de débrayage du type tiré selon l'invention présente l'avantage de ne pas nécessiter de tube guide pour son montage dans un embrayage à diaphragme et de pouvoir être assemblée et fixée sur le diaphragme de façon simple, par une série d'opérations qui peuvent être exécutées rapidement en succession continue (enfilement des pièces sur la douille 12, positionnement de l'ensemble par rapport aux extrémités des doigts du diaphragme, expansion radiale de la première extrémité de la douille). I1 en résulte un gain de temps et une économie appréciables lors de l'assemblage de l'embrayage. REVENDICATIONS 1 - Butée de débrayage du type tiré, associée à des moyens débrayeurs formés par des doigts radiaux (42) d'un diaphragme annulaire et comprenant un roulement (10) dont la cage intérieure (18) est montée et immobilisée axialement sur une douille cylindrique (12) comportant à une première extrémité des moyens (26) d'appui des extrémités radialement internes (40) des doigts du diaphragme annulaire, et des moyens élastiquement déformables (14, 16) montés sur la douille cylindrique (12) et poussant les extrémités (40) des doigts du diaphragme sur les moyens d'appui (26), caractérisée en ce que la douille cylindrique (12) comprend au moins une fente (32, 48) s'étendant depuis la première extrémité de la douille vers son extrémité opposée sur au moins une partie de la longueur de la douille, cette fente (32, 48) facilitant une expansion radiale de ladite première extrémité de la douille entre un premier état où le diamètre extérieur de cette première extrémité est inférieur au diamètre d'un passage axial délimité par les extrémités (40) des doigts du diaphragme, et un second état où le diamètre extérieur de ladite extrémité de la douille est supérieur au diamètre interne dudit passage axial et où la douille (12) est montée fixement sur les extrémités (40) des doigts du diaphragme. 2 - Butée selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite douille comprend une fente (48) qui s'étend d'une extrémité à l'autre de la douille. 3 - Butée selon la revendication 1, caractérisé en ce que la douille (12) comprend plusieurs fentes (32) précitées, qui sont réparties angulairement de façon sensiblement uniforme autour de l'axe de la douille. 4 - Butée selon la revendication 3, caractérisé en ce que les fentes (32) s'étendent sensiblement jusqu'au niveau de la cage interne (18) du roulement (10). 5 - Butée selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un manchon cylindrique (44) est introduit à force dans ladite douille par sa seconde extrémité (30) pour maintenir sa première extrémité dans le second état précité. 6 - Butée selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la cage interne (18) du roulement est en appui axial sur la seconde extrémité évasée (30) de la douille (12), en ce que les moyens élastiquement déformables (14, 16) s'étendent de la cage interne (18) du roulement jusqu'aux extrémités (40) des doigts du diaphragme et en ce que les moyens d'appui précités sont formés par un rebord annulaire (26) orienté radialement vers l'extérieur de la première extrémité de la douille (12). 7 - Butée selon la revendication 6, caractérisé en ce que la surface dudit rebord annulaire (26) sur laquelle s'appuient les extrémités (40) des doigts du diaphragme a une forme conjuguée de celle desdites extrémités (40) pour faciliter leur pivotement et le centrage de la butée sur le diaphragme. 8 - Butée selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'extrémité desdites moyens élastiques appliquée sur les extrémités (40) des doigts du diaphragme est arrondie pour former une surface de pivotement. 9 - Butée selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdits moyens élastiques comprennent un ressort (52) à spires hélicoïdales, par exemple de forme tronconique, une pièce cylindrique (16) à extrémité tronconique, réalisée en matière rigide et associée à une rondelle Belleville (14) ou analogue, ou une pièce (54) cylindrique à extrémité tronconique, réalisée en une matière élastiquement déformable, telle que du caoutchouc, un élastomère ou analogue, ou un ressort annulaire incurvé (56) monté à l'extrémité d'une pièce rigide (58). 10 - Procédé de montage et de fixation d'une butée de débrayage du type décrit dans l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, la première extrémité de la douille (12) étant dans le premier état précité et ayant un diamètre externe sensiblement égal ou inférieur aux diamètres internes de la cage intérieure (18) du roulement (10) et des moyens élastiquement déformables (14, 16) précités, il consiste à enfiler le roulement (10) et lesdits moyens élastiquement déformables (14, 16) sur la première extrémité de la douille (12) et à les positionner axialement sur la douille, à engager la première extrémité de la douille (12) dans le passage axial délimité par les doigts (42) du diaphragme jusqu'à ce que les extrémités (40) de ces doigts soient entre la première extrémité de la douille et l'extrémité correspondante des moyens élastiquement déformables (14, 16), puis à expanser radialement la première extrémité de la douille pour serrer et pincer les extrémités (40) des doigts du diaphragme entre les moyens d'appui (26) et les moyens élastiquement déformables (14, 16) précités. 11 - Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'expansion radiale de la première extrémité de la douille (12) est réalisée au moyen d'un outil d'expansion engagé dans cette douille par sa seconde extrémité (30). 12 - Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'expansion radiale de la première extrémité de la douille (12) est réalisée au moyen d'un manchon rigide (44) introduit à force dans la douille (12) depuis sa seconde extrémité (30), ce manchon étant laissé à l'intérieur de la douille pour maintenir sa première extrémité dans le second état précité et l'empêcher de se resserrer radialement.