Brevet FR2815388A1 — publié le 20020419

Domaine de l'invention La présente invention concerne une butée de débrayage autocentrée pour un système d'embrayage d'un véhicule automobile, en forme de palier à épaulement en biais avec une bague extérieure et une bague intérieure entre lesquelles sont guidés des organes de roulement. Une bague de la butée est reliée rigidement en rotation par une partie de bride à un boîtier coulissant axialement. Une surface de contact de l'autre bague de palier soutient un élément de réglage. L'élément de réglage muni d'une partie de bride est pivotant de manière limitée par rapport à la bague de palier. Les éléments de débrayage qui s'appliquent sous précontrainte contre la partie de bride de l'élément de réglage de l'embrayage réalisent une butée toujours en rotation du fait de l'appui par une liaison de force sur le boîtier coulissant qui coulisse axialement par l'intermédiaire des éléments d'actionnement. Arrière plan technologique de l'invention La construction d'une butée autoréglable est décrite dans le document US-A 4 555 007. La bague de palier extérieure, fixe en rotation de la butée de débrayage est appuyée de manière à coulisser radialement sur un boîtier relié à la douille de guidage. Le boîtier entoure extérieurement le palier de débrayage, pratiquement complètement et la branche extérieure, parallèle à l'axe de symétrie de la butée de débrayage, branche du boîtier, comportant à son extrémité libre une rondelle d'étanchéité, dirigée radialement vers l'intérieur et formant avec la bague intérieure en deux parties du palier de roulement, en joint en labyrinthe. Cette disposition ne permet aucun basculement de la partie de la butée de débrayage pour compenser une excursion des languettes du diaphragme. La construction de la butée de débrayage autocentrée représentée au document US-A-3 741 361, comprend une bague intérieure avec une surface d'appui de forme concave dont la calotte est adaptée à la forme de la bague de réglage. La bague de réglage en forme de pièce massive et la bague de palier correspondante sont réalisées en acier. L'appui par une liaison de forme, ajustée de la calotte de la bague de réglage contre la bague intérieure nécessite un travail de fa- brication important. De plus, pour la butée de débrayage autoréglable, connue, il faut un graissage permanent au niveau de la surface de contact pour éviter toute corrosion de contact ou toute rouille par frottement, qui en plus d'une usure importante, produit la contamination du chemin de roulement avec pour conséquence une défaillance de la butée d'embrayage. But de l'invention Partant des inconvénients des solutions connues, la présente invention a pour but de développer une butée de débrayage silencieuse, sans entretien et autoréglable, comportant un élément de réglage peu coûteux à fabriquer, et qui garantit sans pièce supplémentaire, la réalisation d'un ensemble imperdable, préassemblé constituant la butée d'embrayage. Invention A cet effet, la présente invention concerne une butée de débrayage du type défini ci-dessus, caractérisée en ce qu'une bague de palier de la butée est fixée en position par une partie de bride sur un boîtier coulissant axialement et contre lequel s'appuie une autre bague de palier avec une bague de réglage pivotante de manière limitée, et la bague de réglage forme une surface de contact en commun avec la bague de palier correspondante, la bague de réglage réalisée en matière plastique au moins au niveau de la surface de contact étant encliquetée avec du jeu en position de montage dans le boîtier, et formant une bride dirigée radialement, contre laquelle s'appuie au moins une languette du diaphragme de l'embrayage. Ainsi, grâce à l'élément de réglage en matière plastique, on obtient au niveau de la calotte de réglage, des partenaires de friction dont les composants sont en matière plastique et en acier. Cette combinaison de matières se traduit par une absence d'entretien par comparaison aux butées autocentrées connues, ayant un contact acier/acier, car l'appairage des matières selon l'invention améliore les ca- ractéristiques de glissement. L'élément de réglage selon l'invention, qui est réalisé au moins au niveau d'une surface de contact en matière plastique et constitue une pièce injec- tée, ne nécessite aucun usinage ultérieur. Du fait des matières, la surface de contact de l'élément de réglage, à l'état monté de la surface de contact, s'adapte à celle de la bague de palier grâce à la plus grande élasticité de la matière plastique. La mise en forme de l'élément de réglage selon l'invention prévoit en outre que celui-ci soit par exemple encliqueté contre le boîtier du dispositif de débrayage de l'embrayage à l'état monté. Cet encliquetage ne limite pas la plage de réglage de l'élément. D'autre part, cet encliquetage garantit un ensemble de toutes les pièces de la butée de débrayage, préassemblées de manière imperdable, sans utiliser de pièces supplémentaires. En outre, l'élément de réglage selon l'invention est muni d'une bride servant d'appui aux languettes du diaphragme de l'embrayage. Selon une caractéristique de l'invention, un élément de réglage en forme de bague de réglage présente une surface de contact qui s'appuie contre la bague intérieure. En variante, l'invention comprend un élément de réglage en forme de bague de réglage qui entoure la butée de débrayage ou son palier à épaulement en biais, en partie, de manière concentrique et s'appuie par une surface de contact contre la bague extérieure du palier de roulement. L'élément de réglage selon l'invention peut ainsi se combiner de manière indépendante de la construction avec toutes les formes de butées d'embrayage connues. La bague de réglage selon l'invention, en matière plastique, présente un profil longitudinal très largement en forme de L. En position de montage de la bague de réglage, la branche verticale forme la partie de bride contre laquelle s'appuient les languettes du diaphragme par une liaison par la force. Par contre, l'extrémité libre de la branche alignée axialement de la bague de réglage est munie d'une surface de contact en forme de calotte par laquelle la bague de réglage s'appuie contre la bague intérieure du palier. Pour une fixation par la forme de la bague de réglage sur le boîtier ou la douille de guidage du dispositif d'actionnement, la bague de réglage est munie d'une collerette annulaire qui s'encliquette dans une rainure annulaire du boîtier. La collerette annulaire fixée au moins en partie sur la bague de réglage et inclinée vers l'intérieur, est formée pour qu'à l'état monté, elle vienne prendre avec un jeu derrière un bord dirigé radialement vers l'extérieur. Selon un développement de l'invention, la bague de réglage du côté tourné vers la bague de palier est en forme de calotte ayant une partie aplatie au niveau de la surface de contact. De la même manière, le contour extérieur de la bague de palier en forme de calotte, est muni au niveau de la surface de contact, d'une partie aplatie. Les calottes aplaties permettent de réaliser une surface de contact définie et d'agir sur la pression en surface notamment de la bague de réglage réalisée en matière plastique au niveau de la surface de contact. Cela permet d'éviter efficacement toute déformation élastique non autorisée de la bague de réglage. Comme matière appropriée pour la bague de réglage, on choisira avantageusement du PA 66 GF (Polyamide mélangé de hexaméthyldiamine, d'acide adipinique et d'acide sébacique. Pour une meilleure résistance, on peut renforcer cette matière avec des fibres de verre ou des fibres de carbone. En variante, on peut utiliser du PPA (polypropylène adipate). L'invention concerne en outre toutes les matières plastiques dont les caractéristiques de la matière conviennent du point de vue de l'usure et de la résistance pour réaliser la bague de réglage selon l'invention. Comme moyen pour améliorer les caractéristiques de glissement des languettes du diaphragme sur la bride de la bague de réglage, c'est-à-dire permettant de réduire le frottement, il est prévu selon l'invention de munir la surface d'appui d'inclusions réduisant le frottement comme par exemple du Téflon ou du molybdène. En variante, l'invention prévoit un revêtement de la surface d'appui avec une matière appropriée. Ces moyens permettent d'améliorer la perception de l'embrayage, ce qui est notamment avantageux pour le confort d'utilisation de l'embrayage. Selon l'invention, la bague de réglage peut être entourée sur toute sa surface du côté de l'embrayage par une tôle d'acier. De plus, on peut combiner une bague de réglage en matière plastique à un élément de support en acier et dont les branches dirigées axialement vers la butée de débrayage sont entourées par une bague de réglage et qui s'appuient frontalement contre les branches verticales de l'élément en acier. De tels éléments de réglage à deux composants de matière conviennent par exemple pour des embrayages ayant un nombre relativement réduit de languettes de diaphragme réparties à la périphérie, et chaque languette étant appuyée avec une force élevée et une pression surfacique correspondante, importante contre la bride de l'élément de réglage. Vis-à-vis des solutions connues, un élément de réglage à deux composants constitue une pièce avantageuse du point de vue du coût. Cet élément de réglage ne nécessite aucune lubrification et présente tous les autres avantages selon l'invention y compris la réduction du bruit grâce à la combinaison de moyens de friction acier/matière plastique au niveau de la surface de contact. Un autre développement de l'invention concerne la géométrie des composants autocentrés selon l'invention. Ainsi, en position de montage, à un point d'intersection S du rayon r de la calotte sur l'axe longitudinal, on a un angle de pression a du palier à épaulement en biais de la butée d'embrayage. Ce moyen produit une induction ou une transmission rectiligne des efforts de la bague de réglage à la bague de palier, et de là par l'intermédiaire de l'organe de roulement sur la bague de palier correspondante. La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide des dessins annexés dans lesquels : la figure 1 montre une butée de débrayage autocentrée se- lon l'invention, en demi-coupe avec une bague de réglage en matière plastique, * la figure 2 montre une butée de débrayage selon la figure 1, dont la bague de réglage présente du côté de l'embrayage, un appui en tôle d'acier, * la figure 3 montre une butée de débrayage avec une autre variante de bague de réglage. Description détaillée de l'invention La figure 1 montre une butée de débrayage 1 en forme de palier à épaulement en biais, fixée en position sur un organe d'actionnement coulissant axialement d'un boîtier 2. Le boîtier 2 en matière plastique, qui entoure coaxialement en position de montage, un arbre d'entraînement 3, coulisse mécaniquement ou hydrauliquement. Le boîtier 2 forme une bride annulaire 4 contre laquelle s'appuie la butée de débrayage 1 par l'intermédiaire d'une partie de bride 5 de la bague extérieure 6. Un maintien solidaire en rotation est assuré par un élément de maintien 7, par exemple fretté sur un prolongement du boîtier et qui entoure du côté intérieur la partie de bride 5. A l'aide d'un ressort Belleville 8 placé entre un bord 9 de l'élément de maintien 7 et la partie de bride 5, on garantit un appui par une liaison par la force de la bague extérieure 6 contre l'élément de maintien 7 et ainsi contre la bride annulaire 4. La bague intérieure 10 en outre associée à la butée de débrayage 1, possède une forme de section assimilable à un Z . Pour présenter un palier à épaulement en biais, la bague extérieure 6 et la bague intérieure 10 comportent des épaulements de guidage alignés en biais pour les organes de roulement 11. Les surfaces de contact entre l'organe de roulement 11 et les bagues de palier définissent un angle a c'est-à-dire un angle de poussée de palier par rapport à un axe longitudinal 12 de la butée de débrayage 1. La surface de contact 17 est disposée géométriquement pour que le rayon r de la calotte coupe l'axe longitudinal 12 de la butée de débrayage 1 au point d'intersection S et correspond ainsi à l'angle de poussée de palier a de la butée de débrayage 1. Sur le côté opposé à la partie de bride 5 de la bague extérieure 6, entre la bague intérieure 10 et la bague extérieure 6, il y a un élément d'étanchéité 13. Ainsi on évite la sortie d'agent lubrifiant du volume intérieur de la butée de débrayage et d'autre part, on évite une contamina- tion par les impuretés du volume intérieur 14. Un élément de réglage en forme de bague de réglage 15a s'appuie contre la bague intérieure 10. La bague de réglage 15a forme une branche 16 dirigée axialement, qui est en forme de calotte alignée au niveau de la surface de contact 17, c'est-à-dire par rapport à la bague intérieure 10. La calotte de la branche 16 correspond ainsi à une calotte de forme appropriée de la bague intérieure 10 au niveau de la surface de contact 17. Pour arriver à une plus grande surface de contact 17, ce qui réduit en même temps la pression, à la fois la branche 16 et la bague intérieure 10 sont aplaties de manière limitée au niveau de la surface de contact 17. La bague de réglage 15a forme en outre une branche alignée radialement, une bride 18 contre laquelle, à l'état monté, s'appuient des languettes de diaphragme 20 ou des éléments de débrayage d'un embrayage non représenté à la figure 1, par un appui de force. Pour un mouvement axial du boîtier 2, les languettes 20 du diaphragme se déplacent radialement contre la surface frontale de la bride 18. Comme moyen pour réduire le frottement entre les éléments en glissement, c'est-à-dire les languettes 20 du diaphragme et la bride 18, on munit la bride 18 d'un revêtement 19 réduisant le frottement au niveau de ses surfaces d'appui. Pour cela, il convient d'utiliser un revêtement en Téflon par exemple sous la forme de fibres laminées dans la bride 18 ou d'inclusions 21 dans la surface d'appui. Les branches 16 de la bague de réglage 15a se poursuivent au niveau de l'extrémité libre par une collerette annulaire 22 inclinée radialement vers l'avant et vers l'intérieur, et qui s'accroche à titre d'exemple dans une rainure annulaire 23 du boîtier 2. La forme géométrique de la rainure annulaire 23 permet un réglage facile, c'est-à-dire un déplacement de la bague de réglage 15a par rapport à la bague intérieure 10. D'autre part, on a un chevauchement radial suffisant x entre l'extrémité libre de la collerette annulaire 22 et le contour extérieur de la rainure annulaire 23, pour permettre ainsi une retenue de la bague de réglage 15a évitant que celle-ci ne se perde. En même temps, cette sécurité permet un préassemblage de l'ensemble formé par la butée de débrayage 1, le boîtier 2 et la bague de réglage 15. Selon d'autres exemples de réalisation (figures 2 et 3) d'une butée de débrayage autocentrée selon l'invention, les éléments qui correspondent à ceux du premier exemple de réalisation portent les mêmes références. Pour leur description, on se reportera à celle de l'exemple de réalisation de la figure 1. La bague de réglage 15b de la figure 2 est une variante de la bague de réglage 15a de la figure 1 et comporte sur son côté tourné vers les languettes 20 du diaphragme, une enveloppe en tôle d'acier 24. La structure à double coque de la bague de réglage 15b permet d'une part au niveau de la surface de contact 17, un appui idéal des participants aux frictions, c'est-à-dire de la bague intérieure 10 et de la bague de réglage 15b. D'autre part, l'enveloppe en tôle d'acier 24 réduit l'usure de la bride 18 sur les zones d'appui des languettes 20 du diaphragme. De façon avantageuse, l'enveloppe 24 en tôle d'acier constitue un profil en U rempli du côté intérieur par une bride 18 en matière plastique. La figure 3 montre la bague de réglage 15c dont la construction en double coque comprend un support 25 en forme de L formant un ensemble avec une pièce annulaire 26 alignée axialement. Le support 25 est muni d'une branche 27 alignée en direction du boîtier 2 ; cette branche est entourée par une pièce annulaire 26 en matière plastique et est ainsi bloquée en position par un bord 28, aligné radialement sur la branche 27. NOMENCLATURE 1 butée de débrayage 2 boîtier 3 arbre d'entraînement 4 bride annulaire 5 partie de bride 6 bague extérieure 7 élément de maintien 8 ressort Belleville 9 bord 10 bague intérieure 11 organe de roulement 12 axe longitudinal 13 élément d'étanchéité 14 volume intérieur 15a bague de réglage 15b bague de réglage 15c bague de réglage 16 branche 17 surface de contact 18 bride 19 revêtement 20 languettes de diaphragme 21 inclusions 22 collerette annulaire 23 rainure annulaire 24 enveloppe en tôle d'acier 25 support 26 pièce annulaire 27 branche 28 bord a angle d'appui du palier X chevauchement radial S point d'intersection REVENDICATIONS 10) Butée de débrayage autocentrée pour un système d'embrayage d'un véhicule automobile, en forme de palier à épaulement en biais avec une bague extérieure et une bague intérieure entre lesquelles sont guidés des organes de roulement (11), caractérisée en ce qu' une bague de palier de la butée (1) est fixée en position par une partie de bride (5) sur un boîtier (2) coulissant axialement et contre lequel s'appuie une autre bague de palier avec une bague de réglage (15a, 15b, 15c) pivotante de manière limitée, et la bague de réglage (15a, 15b, 15c) forme une surface de contact (17) en commun avec la bague de palier correspondante, la bague de réglage (15a, 15b, 15c) réalisée en matière plastique au moins au niveau de la surface de contact (17) étant encliquetée avec du jeu en position de montage dans le boîtier (2), et formant une bride (18) dirigée radialement, contre laquelle s'appuie au moins une languette (2à) du diaphragme de l'embrayage. 20) Butée de débrayage selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'élément de réglage est en forme de bague de réglage (15a, 15b, 15c) qui constitue la surface de contact (17) avec la bague intérieure (10). 30) Butée de débrayage selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'élément de réglage en forme de bague de réglage entoure concentriquement la bague extérieure (6) de la butée de débrayage (1) et forme une surface de contact avec cette bague extérieure (6). 40) Butée de débrayage selon la revendication 1, caractérisée en ce que la bague de réglage (15a) a un profil longitudinal largement en forme de L dont la branche verticale forme la bride (18) et dont la branche (16) alignée axialement forme une surface de contact (17) en forme de calotte. 50) Butée de débrayage selon la revendication 2, caractérisée en ce que la bague de réglage (15a) présente une collerette annulaire (22) en amont de la surface de contact (17) et qui est inclinée au moins partiellement radialement vers l'intérieur, et cette collerette s'encliquette dans une rainure annulaire (23) du boîtier (2) avec du jeu. 60) Butée de débrayage selon la revendication 1, caractérisée en ce que la bague de réglage (15a) sur son côté tourné vers la bague intérieure (10) est en forme de calotte aplatie au niveau de la surface de contact (17). 70) Butée de débrayage selon la revendication 1, caractérisée en ce qu' un contour extérieur de la bague intérieure (10) aligné vers la bague de réglage (15a) est en forme de calotte aplatie au niveau de la surface de contact (17). 80) Butée de débrayage selon la revendication 1, caractérisée en ce que la bague de réglage (15a) est en PA 66 GF. 9 ) Butée de débrayage selon la revendication 1, caractérisée en ce que la bride (18) de la bague de réglage (15a) présente des inclusions en revêtements réducteurs de frottement sur la face frontale tournée vers les languettes (20) du diaphragme. 100) Butée de débrayage selon la revendication 1, caractérisée en ce que la bride (18) de la bague de réglage (15b) est entourée sur toute la surface tournée vers les languettes (20) du diaphragme, d'une enveloppe en tôle d'acier (24). 11 ) Butée de débrayage selon la revendication 1, caractérisée en ce que la bague de réglage (15c) comprend une pièce annulaire (26) en matière plastique fixée en position sur un support (25) en acier. 12 ) Butée de débrayage selon la revendication 1, caractérisée en ce qu' en position de montage, un rayon de calotte r de la surface de contact (17) coupe l'axe longitudinal (12) de la butée de débrayage (1) en un point d'intersection (S) et correspond ainsi avec un angle de poussée a de la butée de débrayage (1).