Brevet FR2911939A1 — publié le 20080801

Dispositif de butée de débrayage. La présente invention concerne le domaine des butées de débrayage destinées à agir sur le diaphragme d'un embrayage, en particulier pour un véhicule automobile. L'invention s'applique aux butées de débrayage comprenant un roulement dont une des bagues est tournante et l'autre bague est fixe. Entre la bague tournante et la bague fixe sont disposés des éléments roulants régulièrement répartis dans le sens circonférentiel au moyen d'une cage, la bague tournante étant munie d'une surface d'attaque sensiblement radiale destinée à venir en contact avec l'extrémité des doigts composant le diaphragme de l'embrayage. Un élément de manoeuvre non tournant supporte le roulement et, sous l'action d'un organe de commande (mécanique, électrique ou hydraulique), vient déplacer axialement le roulement de butée contre le diaphragme de l'embrayage pour actionner le mécanisme d'embrayage. Un élément d'auto-centrage est généralement interposé entre la bague non tournante du roulement et l'élément de manoeuvre, ledit élément d'auto-centrage assurant la liaison axiale entre ces deux pièces tout en autorisant, par son élasticité, un déplacement radial relatif entre elles. Le roulement de butée peut ainsi se déplacer radialement afin d'obtenir un alignement des axes de rotation du roulement et du diaphragme, de manière à s'auto-centrer sur celui-ci. Pour plus de détails, on pourra par exemple se référer à la demande de brevet FR-A-2 755 487 de la demanderesse qui décrit un tel élément. Dans ce document, l'élément d'auto-centrage présente une forme complexe, ce qui est nuisible en terme de coût. I1 comprend par ailleurs une dimension axiale relativement importante. 2 On connaît encore, par la demande de brevet FR-A-2 776 351, une butée pour embrayage de véhicule automobile comprenant un élément d'auto-centrage pourvu d'une bague de maintien montée sur l'élément de manoeuvre et d'une rondelle élastique axialement de type Belleville présentant un bord extérieur en contact avec une portion radiale de la bague non tournante de la butée et un bord intérieur décalé axialement par rapport à ladite portion radiale. De manière à assurer la retenue axiale de la rondelle sur la bague de maintien, il est nécessaire de prévoir une opération de pliage d'une portion d'extrémité axiale de ladite bague lors de l'assemblage des éléments de la butée. En effet, le diamètre intérieur de la rondelle est supérieur au diamètre extérieur de la portion d'extrémité axiale de la bague de maintien. Le document EP-Al-O 247 400 décrit une butée de débrayage équipée d'une rondelle d'auto-centrage de forme biconique à élasticité axiale réalisée en métal. Un bord externe de la rondelle vient en appui contre une portion radiale de la bague non tournante de la butée, un bord interne, qui est découpé en languettes, est logé dans une rainure ménagée sur l'élément de manoeuvre. Cette rondelle biconique a pour inconvénient majeur de présenter un encombrement axial relativement important qui peut être incompatible avec la conception de certaines butées, notamment lorsque la distance axiale entre une surface d'appui radiale de l'élément de manoeuvre en butée contre le roulement et entre l'extrémité dudit élément de manoeuvre est réduite. La présente invention vise donc à remédier à ces inconvénients. La présente invention a pour but de prévoir une butée de débrayage de forme simple, peu encombrante, facile à fabriquer et à mettre en place. 3 La présente invention a encore pour but de prévoir une butée de débrayage robuste et fiable. Selon un premier aspect, l'invention a pour objet un dispositif de butée de débrayage pourvu d'un élément de manoeuvre, d'un palier à roulement comprenant une bague non tournante et une bague tournante, et d'un moyen de solidarisation axiale de l'élément de manoeuvre et du palier de roulement. Le moyen de solidarisation axiale comprend une rondelle pourvue d'une pluralité de languettes de fixation sur l'élément de manoeuvre, et d'une portion radiale prolongeant les languettes de fixation et délimitée par une surface frontale radiale formant surface de butée en contact avec la bague non tournante. La rondelle est économique à fabriquer, facile à mettre en place par simple mouvement axial, peu encombrante axialement, et simplifie l'assemblage du dispositif de butée. On dispose d'une rondelle pourvue d'une pluralité de languettes issues de la portion radiale qui est en appui directement contre la bague non tournante. En d'autres termes, les languettes de fixation se raccordent directement sur la portion radiale en contact de friction avec ladite bague non tournante. I1 n'existe donc pas de portion intermédiaire entre la portion radiale et les languettes, ce qui permet d'obtenir un encombrement axial réduit. Dans un mode de réalisation, le moyen de solidarisation axiale est constitué par la rondelle. Un unique élément permet donc de lier axialement l'élément de manoeuvre et le palier à roulement, ce qui réduit le nombre de pièces à assembler, le coût de la butée et son encombrement axial. 4 Avantageusement, la surface de butée est continue dans le sens circonférentiel. La rondelle présente donc une forme particulièrement simple. Préférentiellement, la surface frontale radiale est sensiblement lisse. Dans un mode de réalisation, le diamètre intérieur des languettes de fixation à l'état libre est inférieur à celui d'une portée cylindrique de l'élément de manoeuvre coopérant avec lesdites languettes. Dans un mode de réalisation, l'élément de manoeuvre comprend un corps et un organe de renfort de dureté et de résistance à l'abrasion supérieure à celle du corps, ledit organe de renfort étant fixé à demeure sur le corps de l'élément de manoeuvre et en contact avec les languettes de fixation. De manière avantageuse, le corps de l'élément de manoeuvre est surmoulé sur ledit organe. Dans un mode de réalisation, les languettes de fixation sont dirigées obliquement vers l'intérieur et axialement du côté opposé à la bague non tournante. Dans un mode de réalisation, la bague non tournante comprend une portion radiale dirigée vers l'intérieur et disposée axialement entre la rondelle et l'élément de manoeuvre. Avantageusement, la rondelle est monobloc. Selon un second aspect, l'invention concerne également un système de commande d'embrayage équipé d'un dispositif de butée de débrayage pourvu d'un élément de manoeuvre, d'un palier à roulement comprenant une bague non tournante et une bague tournante, et d'un moyen de solidarisation axiale de l'élément de manoeuvre et du palier de roulement. Le moyen de solidarisation axiale comprend une rondelle pourvue d'une pluralité de languettes de fixation sur l'élément de manoeuvre et d'une portion radiale prolongeant les languettes de fixation et délimitée par une surface frontale radiale formant surface de butée en contact avec la bague non tournante. Le dispositif de butée comprend donc une rondelle élastique 5 uniquement radialement, et non axialement, ce qui réduit l'encombrement axial de celle-ci. La présente invention sera mieux comprise à l'étude de la description détaillée d'un mode de réalisation pris à titre d'exemple nullement limitatif et illustré par les dessins annexés, sur lesquels : -la figure 1 est une vue en coupe axiale d'une butée de débrayage selon l'invention, - la figure 2 est une vue en coupe axiale d'un moyen de solidarisation axiale de la butée de débrayage de la figure 1, - les figures 3 et 4 sont des vues en perspective du moyen de solidarisation axiale de la figure 2, et - la figure 5 est une vue en perspective d'un organe résistant à l'abrasion de la butée de débrayage de la figure 1. Comme on peut le voir sur les figures 1 à 5, la butée de débrayage comprend une bague non tournante 1 de roulement à paroi mince réalisée par emboutissage d'une tôle ou d'un tube présentant un chemin de roulement circulaire en forme de portion de tore 2 pour une rangée d'éléments roulants, ici des billes 3, ledit chemin présentant une section axiale méridienne à profil en arc de cercle concave. La bague non tournante 1 comporte une portion axiale 4 et une portion radiale 5 dirigée vers l'intérieur, lesdites portions radiales 4 et 5 étant disposées d'un côté et de l'autre des éléments roulants 3. La bague non tournante 1 est une bague intérieure. En variante, la bague non tournante 1 peut être une bague extérieure. 6 Le palier à roulement se complète par une bague extérieure 6 présentant une portion radiale 7 en saillie vers l'intérieur de l'ensemble et une portion cylindrique 8 du côté de la portion radiale 4. La portion radiale 7 est capable de venir en contact avec la surface d'un diaphragme ou d'un élément équivalent (non représenté) permettant l'actionnement d'un embrayage, notamment de véhicule automobile. La bague extérieure 6 possède également une paroi mince qui peut être réalisée par emboutissage d'une tôle ou d'un tube. La bague extérieure 6 présente un chemin de roulement circulaire 9, en forme de portion de tore, pour la rangée d'éléments roulants 3, ledit chemin présentant en section axiale méridienne un profil en arc de cercle concave. Les éléments roulants 3 sont maintenus à espacement circonférentiel régulier par une cage 10 disposée radialement entre le chemin de roulement 2 de la bague intérieure 1 et le chemin de roulement 9 de la bague extérieure 6. Le palier à roulement se complète par un organe d'étanchéité 11 monté de manière étanche dans la portion cylindrique 8 de la bague extérieure 5 et comprenant une armature 12 et une partie souple 13 venant frotter sur une portée cylindrique de la bague non tournante 1. La butée de débrayage comprend encore un élément d'accrochage 14 qui vient s'encliqueter sur l'extrémité libre de ladite portion axiale 4 et qui assure l'interface entre un ressort de précontrainte de la butée (non représenté) et la bague non tournante 1. Dans le cas d'une butée de type hydraulique, le ressort assure le maintien de la butée en appui contre le diaphragme avec un certain effort axial de précontrainte en dehors des périodes de manoeuvre de l'embrayage, c'est-à-dire lorsqu'il n'y a pas de pression hydraulique dans le dispositif destiné à actionner la butée. 7 La butée de débrayage comprend également un élément de manoeuvre 15 présentant une forme annulaire allongée et réalisé en matériau synthétique. L'élément de manoeuvre 15 peut être une pièce distincte de l'organe de commande actionnant le dispositif ou faire partie intégrante de celui-ci. L'élément de manoeuvre 15 comprend un corps pourvu d'une collerette 16 radiale s'étendant vers l'extérieur pourvue d'une surface radiale d'appui 16a du côté opposé à l'élément d'accrochage 14, et d'une portée cylindrique 17 axiale présentant un diamètre réduit par rapport au reste de l'élément de manoeuvre 15. Le corps de l'élément de manoeuvre 15 peut être réalisé en matière synthétique, par exemple un polyamide pouvant être chargé d'un additif minéral tel que des fibres de verre ou de carbone ou bien encore des microbilles de verre. La portée cylindrique 17 est pourvue sur sa surface extérieure cylindrique d'un organe de renfort 18 réalisé sous la forme d'un insert métallique en tôle. Le corps de l'élément de manoeuvre 15 peut être surmoulé sur l'insert. A cet égard, l'organe 18 qui présente une forme générale annulaire comprend une pluralité de trous 19 cylindriques espacés de manière régulière dans le sens circonférentiel. Les trous 19 permettent un passage de la matière lors du surmoulage de l'élément de manoeuvre 15, ce qui assure une bonne fixation mutuelle de ces deux éléments. En variante, l'organe 18 peut être rapporté sur le corps de l'élément de manoeuvre 15, par tout autre moyen approprié. L'organe 18 possédera de préférence une dureté supérieure à celle du corps de l'élément de manoeuvre qui le supporte et offrira une surface extérieure résistante à l'abrasion et au matage, comme cela sera décrit plus en détails par la suite. La butée de débrayage comprend également un moyen de solidarisation axiale 20 entre l'élément de manoeuvre 15 et le 8 roulement de butée, plus précisément la bague non tournante 1. Le moyen de solidarisation axiale 20 est du type permettant un certain déplacement radial de la bague non tournante 1 du roulement de butée par rapport à l'élément de manoeuvre 15 afin de permettre l'auto- centrage de la butée sur le diaphragme. Le moyen de solidarisation axial 20 comprend une rondelle 21 qui se présente sous la forme d'une pièce annulaire monobloc réalisée en tôle. La rondelle 21 est pourvue d'une portion radiale 22 annulaire délimitée axialement par des surfaces frontales radiales 22a et 22b, et d'une pluralité de languettes 23 de fixation qui sont issues de la portion radiale 22. La surface frontale 22a radiale de la portion radiale 21 forme surface de butée de la rondelle 21 avec la portion radiale 5 de la bague non tournante 1. Cette surface de butée est continue dans le sens radial et dans le sens circonférentiel. Cette surface de butée 22a plane est en appui direct contre la portion radiale 5 de la bague non tournante. Elle est sensiblement lisse, i.e. dépourvue d'éléments en saillie, de picots, d'aspérités, etc.... Les languettes 23 de fixation s'étendent, à partir d'un bord de petit diamètre de la portion radiale 22, axialement à l'opposé de la portion radiale 5 de la bague non tournante 1 en étant légèrement obliques. Elles s'étendent également radialement vers l'intérieur tout en venant s'arc-bouter par leurs extrémités libres sur l'organe 18 de l'élément de manoeuvre 15. La rondelle 21 est ainsi accrochée sur l'élément de manoeuvre 15. Les languettes 23 de fixation sont obtenues par découpe d'une pluralité de fenêtres 24 en forme de U qui laissent ainsi subsister lesdites languettes présentant une certaine élasticité axiale et radiale. Les languettes 23 de fixation sont espacées de manière régulière dans 9 le sens circonférentiel et se raccordent ou se rattachent directement à la portion radiale 22. Les languettes 23 de fixation présentent un diamètre intérieur inférieur au diamètre extérieur de la portée cylindrique 17 de l'élément de manoeuvre 15, ce qui permet d'obtenir leur arc-boutement sur ladite portée et la solidarisation axiale de l'élément de manoeuvre 15 et du palier à roulement. Outre la retenue axiale du palier à roulement sur l'élément de manoeuvre 15, la rondelle 21 autorise également un certain déplacement radial du palier à roulement par rapport à l'élément de manoeuvre 15 et permet ainsi l'auto-alignement du palier à roulement par rapport au diaphragme de l'embrayage. A cet égard, le diamètre extérieur de la portée cylindrique 17 est inférieur au diamètre minimal de la bague non tournante 1 pris à l'extrémité libre de la portion radiale 5. La portion radiale 5 est guidée entre la surface radiale d'appui 16a de l'élément de manoeuvre 15 et la rondelle 21. Le déplacement radial du palier à roulement par rapport à l'élément de manoeuvre 15 s'effectue avec friction entre la portion radiale 5 de la bague non tournante 1 et la surface de butée 22a radiale plane. L'organe 18 est quant à lui prévu pour coopérer avec les extrémités libres des languettes 23 de fixation ou d'accrochage et de limiter ainsi le risque d'arrachement de matière ou de matage qui pourrait se produire avec un contact direct des languettes 23 sur la matière de l'élément de manoeuvre 15. L'organe 18 permet ainsi d'accroître localement la dureté et la résistance à l'abrasion de l'élément de manoeuvre 15. La rondelle 21 constitue donc le moyen de retenue axiale du palier à roulement et de l'élément de manoeuvre 15 dans un encombrement axial particulièrement réduit. 10 En outre, la rondelle 21 présente une forme relativement simple, donc facile et peu coûteuse à fabriquer. La rondelle 21 est également particulièrement facile à mettre en place. En effet, après avoir monté le roulement, et plus précisément la bague non tournante 1, sur l'élément de manoeuvre 15 en appui contre la surface 16a de la collerette radiale 16, on met en place la rondelle 21 par une simple poussée axiale jusqu'à ce que la surface 22a de butée vienne en appui contre la portion radiale 5 de la bague non tournante 1. Ainsi, la portion radiale 5 est pincée entre la rondelle 21 et la collerette radiale 16 de l'élément de manoeuvre 15. Dans cette position montée, l'arc-boutement des languettes 23 de fixation dirigées axialement dans une direction opposée à la collerette radiale 16 de l'élément de manoeuvre 15 empêche tout mouvement axial de la rondelle 21 par rapport au dit élément de manoeuvre 15 dans une direction opposée à la collerette radiale 16. On comprend que ce type de montage est particulièrement simple avec une mise en place de la rondelle 21 de retenue par simple mouvement axial. On s'affranchit de toute étape de pliage lors de l'assemblage des éléments de la butée. Grâce à l'invention, on réalise un système de fixation du roulement de butée et d'auto-centrage très compact et facile à assembler, même de façon automatique, par une simple poussée axiale. En outre, on obtient une retenue axiale et la possibilité d'auto-centrage avec un unique élément. REVENDICATIONS 1-Dispositif de butée de débrayage pourvue d'un élément de manoeuvre (15), d'un palier à roulement comprenant une bague non tournante (1) et une bague tournante (6), et d'un moyen de solidarisation axiale (20) de l'élément de manoeuvre et du palier à roulement, caractérisé en ce que ledit moyen de solidarisation axiale comprend une rondelle (21) pourvue d'une pluralité de languettes (23) de fixation sur l'élément de manoeuvre (15) et d'une portion radiale (22) prolongeant les languettes de fixation et délimitée par une surface frontale (22a) radiale formant surface de butée en contact avec la bague non tournante (1). 2-Dispositif selon la revendication 1, dans lequel le moyen de solidarisation axiale (20) est constitué par la rondelle (21). 3-Dispositif selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la surface de butée est continue dans le sens circonférentiel. 4-Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la surface frontale (22a) radiale est sensiblement lisse. 5-Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le diamètre intérieur des languettes (23) de fixation à l'état libre est inférieur à celui d'une portée cylindrique (17) de l'élément de manoeuvre coopérant avec lesdites languettes. 6-Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'élément de manoeuvre (15) est pourvu d'un corps et d'un organe de renfort (18) résistant à l'abrasion et au matage, ledit organe étant fixé à demeure sur l'élément de manoeuvre (15) et étant en contact avec les languettes (23) de fixation. 7-Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les languettes (23) de fixation sont dirigées 12 obliquement vers l'intérieur et axialement du côté opposé à la bague non tournante (1). 8-Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la bague non tournante (1) comprend une portion radiale (5) dirigée vers l'intérieur et disposée axialement entre la rondelle (21) et l'élément de manoeuvre (15). 9-Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la rondelle (21) est monobloc. 10-Système de commande d'embrayage comprenant un dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes.