Brevet FR3119216A1 — publié le 20220729

L’invention concerne un montage d’une butée d’embrayage autour d’un arbre d’une boîte de vitesses d’un véhicule automobile, ledit montage comprenant une butée et un support annulaire (12) d’association de la butée sur l’arbre, présentant une couronne d’appui (15) sur laquelle une couronne de montage (16) de la butée est disposée de sorte à mettre en contrainte axiale une paroi arrière (16a) d’interface de la couronne de montage (16) sur une paroi avant (15a) d’interface de la couronne d’appui (15), les parois d’interface (15a, 16a) présentant des sections intérieures (25b, 26b) en appui axial et des sections extérieures (25a, 26a) espacées axialement d’un jeu e non nul. Figure 1 Montage d’une butée d’embrayage autour d’un arbre d’une boîte de vitesses L’invention concerne un montage d’une butée d’embrayage autour d’un arbre d’une boîte de vitesses d’un véhicule automobile, ainsi qu’un système d’actionnement de l’embrayage d’un véhicule automobile comprenant un diaphragme, un tel montage de butée et un dispositif de déplacement axial de ladite butée relativement audit diaphragme. En particulier, le dispositif de déplacement axial de la butée peut être à commande hydraulique, notamment au moyen d’un piston, comme par exemple les dispositifs dénommés à commande concentrique hydraulique. La butée présente une bague tournante et une bague fixe pourvues chacune d’une piste de roulement formant entre elles un chemin de roulement dans lequel des corps roulants sont disposés pour guider la rotation relative desdites bagues. En particulier, notamment pour des raisons d’encombrement du dispositif à commande hydraulique, les butées d’embrayage utilisées dans de tels systèmes comprennent une bague extérieure tournante autour d’une bague intérieure fixe en rotation, ladite bague extérieure étant solidaire d’un organe d’actionnement du diaphragme de l’embrayage par appui sensiblement axial dudit organe sur ledit diaphragme. Par ailleurs, la bague intérieure est montée sur le dispositif de déplacement par l’intermédiaire d’un support annulaire d’association, afin d’être déplacée en translation axiale par l’intermédiaire dudit dispositif. Pour ce faire, le support d’association présente une couronne d’appui sur laquelle une couronne de montage solidaire de la bague intérieure est disposée en appui axial, tout en permettant un déplacement radial de la butée par rapport audit support. Ainsi, la translation réversible de l’arbre permet l’actionnement du diaphragme par l’intermédiaire de la butée, entre une position d’embrayage dans laquelle l’organe d’actionnement est disposé contre le diaphragme et une position de débrayage dans laquelle ledit organe appuie sur ledit diaphragme. Dans les applications embrayage, le diaphragme monté sur l’ensemble côté moteur et l’arbre primaire de la boîte de vitesses ne sont pas parfaitement coaxiaux. Ainsi, pour assurer la fonction d’autocentrage du diaphragme par rapport à l’arbre, il est connu d’utiliser une rondelle qui est disposée pour exercer un effort axial sur la couronne de montage contre la couronne d’appui, de sorte à générer un effort d’autocentrage de la butée sur le support. En particulier, la rondelle d’autocentrage présente une paroi arrière disposée en appui axial sur une paroi avant de la couronne de montage et une portée en appui sur une portée complémentaire du support de sorte à mettre en contrainte axiale une paroi arrière d’interface de la couronne de montage sur une paroi avant d’interface de la couronne d’appui. Dans les réalisations connues, la couronne de montage de la bague intérieure est en appui sur la totalité de la dimension radiale de la couronne du support annulaire, ce qui peut poser problème quant à la durée de vie dudit support au regard des millions de cycles d’embrayage / débrayage pour lesquels le palier doit être qualifié. En effet, l’effort d’appui sur le diaphragme induit une déformation de la butée, notamment un pliage au niveau de la couronne de montage, qui induit une déformation correspondante de la couronne d’appui. Et ce fonctionnement cyclique en fatigue peut provoquer des casses du support, notamment au niveau des extrémités intérieure et/ou extérieure de la couronne d’appui. L’invention vise à résoudre les problèmes de l’art antérieur en proposant notamment un montage d’une butée d’embrayage qui soit agencé pour limiter la déformation du support de montage sur l’arbre d’embrayage lors des cycles d’embrayage / débrayage, afin d’augmenter la durée de vie de ladite butée. A cet effet, et selon un premier aspect, l’invention propose un montage d’une butée d’embrayage autour d’un arbre d’une boîte de vitesses d’un véhicule automobile, ledit montage comprenant : une butée présentant une bague tournante et une bague fixe pourvues chacune d’une piste de roulement formant entre elles un chemin de roulement dans lequel des corps roulants sont disposés pour guider la rotation relative desdites bagues, la bague tournante étant solidaire d’un organe d’actionnement du diaphragme de l’embrayage par appui sensiblement axial dudit organe sur ledit diaphragme ; un support annulaire d’association de la butée sur l’arbre, ledit support présentant une couronne d’appui sur laquelle une couronne de montage solidaire de la bague fixe est disposée en permettant un déplacement radial de ladite butée par rapport audit support ; une rondelle d’autocentrage de la butée sur l’arbre, ladite rondelle présentant une paroi arrière en appui axial sur une paroi avant de la couronne de montage et une portée en appui sur une portée complémentaire du support de sorte à mettre en contrainte axiale une paroi arrière d’interface de la couronne de montage sur une paroi avant d’interface de la couronne d’appui ; les parois d’interface présentant chacune une section intérieure qui sont en appui axial l’une sur l’autre, et une section extérieure qui sont espacées axialement d’un jeu e non nul. Selon un deuxième aspect, l’invention propose un système d’actionnement de l’embrayage d’un véhicule automobile comprenant un diaphragme, ledit système comprenant un tel montage d’une butée sur un dispositif de déplacement axial de ladite butée entre une position d’embrayage dans laquelle l’organe d’actionnement est disposé contre le diaphragme et une position de débrayage dans laquelle ledit organe d’actionnement appuie sur ledit diaphragme. D’autres objets et avantages de l’invention apparaîtront dans la description qui suit, faite en référence aux figures annexées, dans lesquelles : est une vue partielle en coupe longitudinale d’un montage selon un mode de réalisation de l’invention, représentant un agrandissement de la focalisé sur l’interface entre les couronnes d’appui et de montage ; est une représentation analogue à la d’un montage selon un autre mode de réalisation de l’invention. En relation avec les figures, on décrit ci-dessous un montage d’une butée d’embrayage autour d’un arbre (non représenté) d’une boîte de vitesses d’un véhicule automobile, ladite butée étant notamment destinée à être intégrée dans un système d’actionnement de l’embrayage d’un véhicule automobile comprenant un diaphragme (non représenté). Dans une telle réalisation, le débrayage est réalisé par appui sur le diaphragme par l’intermédiaire de la butée. Pour ce faire, le système d’actionnement comprend un dispositif de déplacement axial de la butée entre une position d’embrayage et la position de débrayage. La butée d’embrayage présente une bague tournante 1 et une bague fixe 2, chacune desdites bagues étant pourvue d’une piste de roulement 3, 4 formant entre elles un chemin de roulement dans lequel un anneau de corps roulants 5 montés dans une cage de rétention 6 est disposé pour guider la rotation relative desdites bagues. Dans le mode de réalisation représenté, la bague extérieure 1 est tournante autour d’une bague intérieure 2 qui est fixe en rotation, lesdites bagues étant réalisées en tôle emboutie pour présenter chacune une piste de roulement 3, 4. Toutefois, la configuration inverse peut être envisagée, c'est-à-dire une bague intérieure tournante dans une bague extérieure fixe. Dans la description, les termes de positionnement dans l’espace sont pris en référence à l’axe de rotation de la butée (horizontal sur la , qui montre un côté de la coupe, l’autre côté étant symétrique par rapport audit axe). En particulier, le terme « intérieur » est relatif à une disposition proche de cet axe et le terme « extérieur » est relatif à une disposition à distance de cet axe. Par ailleurs, les termes « avant » et « arrière » sont relatifs à une disposition par rapport au sens de déplacement de la butée vers la position de débrayage, à savoir à gauche sur les figures pour « avant » et à droite pour « arrière ». La bague extérieure 1 est solidaire d’un organe d’actionnement 7 du diaphragme de l’embrayage par appui sensiblement axial dudit organe sur ledit diaphragme. Dans les modes de réalisation représentés, l’organe d’actionnement 7 est formé par une extension radiale de la bague extérieure 1 qui s’étend intérieurement. Ainsi, en position d’embrayage, l’organe d’actionnement 7 peut être disposé contre le diaphragme sans exercer un effort significatif d’appui pour le débrayage et, en position de débrayage, l’organe d’actionnement 7 appuie sur ledit diaphragme. En variante non représentée, l’organe d’actionnement 7 peut être rapporté sur la bague extérieure 1, notamment sous la forme d’un insert réalisé en un matériau adapté pour limiter l’usure et le bruit qui sont occasionnés par l’appui sur le diaphragme, par exemple à base d’un matériau polymérique, notamment thermodurcissable. Le chemin de roulement réalisé entre les pistes 3, 4 est à contact oblique dans le sens d’application de l’effort de déplacement de la butée en position de débrayage. Par ailleurs, des corps roulants 5 formés de billes sont disposés dans le chemin de roulement pour guider la rotation de la bague extérieure 1 par rapport à la bague intérieure 2 et transmettre les efforts exercés sur chacune des bagues 1, 2, lesdites billes étant équiréparties dans ledit chemin de roulement par l’intermédiaire de la cage 6. La butée représentée comprend également un dispositif d’étanchéité d’un côté du chemin de roulement, notamment du côté arrière qui est opposé à l’organe d’actionnement 7, pour limiter les fuites de lubrifiant présent dans le chemin de roulement ainsi que la contamination dudit chemin avec des polluants extérieurs. Sur la , le dispositif d’étanchéité est associé à la bague extérieure 1 pour s’étendre au moins en partie entre les bagues 1, 2 en étant disposé axialement en regard de l’anneau de corps roulants 5. Le dispositif d’étanchéité comprend une armature rigide 8, par exemple réalisée en tôle emboutie, qui présente une paroi annulaire radiale refermant au moins en partie le côté du chemin de roulement, ladite paroi étant prolongée extérieurement par une paroi annulaire axiale qui est associée par emmanchement sur une portée annulaire axiale 9 de la bague extérieure 1. Dans les modes de réalisation représentés, l’armature 8 est équipée d’un élément 10 réalisé en matériau souple, par exemple en élastomère, qui est fixé à ladite armature notamment par surmoulage. L’élément souple 10 présente au moins une lèvre qui s’étend intérieurement depuis la portée radiale de l’armature 8 en présentant une interférence d’étanchéité avec une paroi axiale 11 de la bague intérieure 2. La bague 2 fixe en rotation est destinée à être déplacée en translation axiale par l’intermédiaire d’un piston hydraulique du dispositif de déplacement. Pour ce faire, la bague intérieure 2 est disposée autour d’un support annulaire 12 d’association de la butée autour d’un arbre qui est déplaçable en translation par l’intermédiaire d’un tel piston, ledit arbre faisant partie dudit piston ou étant disposé en bout dudit piston. Dans les modes de réalisation représentés, le support 12 comprend un logement axial 13 dans lequel l’extrémité de l’arbre peut être associée, ledit logement étant pourvu de griffes 14 afin d’assurer la retenue. Le support 12 présente une couronne d’appui 15 sur laquelle une couronne de montage 16 solidaire de la bague fixe 2 est disposée en permettant un déplacement radial de ladite butée par rapport audit support. Dans les modes de réalisation représentés, la bague fixe 2 comprend une extension radiale qui s’étend intérieurement pour former la couronne de montage 16, la paroi arrière 16a de ladite couronne de montage étant en appui sur la paroi avant 15a de la couronne d’appui, qui peut notamment être formée par emboutissage du support annulaire 12. Pour compenser les défauts de coaxialité entre le diaphragme et l’arbre, le montage comprend en outre une rondelle 17 d’autocentrage de la butée sur l’arbre, par l’intermédiaire de laquelle la bague intérieure 2 est montée sur le support 12, de sorte à générer l’effort d’autocentrage entre ledit support et ladite bague intérieure. La rondelle 17 peut notamment être une rondelle élastique, par exemple une rondelle de type Belleville ou une rondelle comprenant une pluralité d’ondes axiales. La rondelle 17 présente une paroi arrière 17a en appui axial sur une paroi avant 16b de la couronne de montage 16 et une portée 18 en appui sur une portée complémentaire 19 du support 12, de sorte à mettre en contrainte axiale une paroi arrière 16a d’interface de la couronne de montage 16 sur une paroi avant 15a d’interface de la couronne d’appui 15. Dans les modes de réalisation représentés, la couronne de montage 16 de la bague intérieure 2 présente une portion extérieure 20 et une portion intérieure 21, ladite portion intérieure présentant une paroi avant 16b sur laquelle la paroi arrière 17a de la rondelle 17 est en appui axial et une paroi arrière 16a qui est en appui axial sur la paroi avant 15a de la couronne d’appui 15. Par ailleurs, le support d’association 12 comprend une saillie 12a sur laquelle est formée la portée complémentaire 19. En particulier, le support d’association 12 comprend une portion cylindrique 12b qui prolonge intérieurement la couronne d’appui 15 vers l’avant, notamment en étant reliée par un coude 22 à ladite couronne d’appui, la saillie 12a étant formée par un repli extérieur du bord libre de ladite portion cylindrique. Un tel repli peut par exemple être formé par emboutissage du support d’association 12. De façon avantageuse, la paroi arrière 17a de la rondelle 17 s’étend sensiblement radialement en étant en appui axial sur une paroi avant 16b sensiblement radiale de la couronne de montage 16. Ainsi, la rondelle 17 vient en appui à plat contre la couronne de montage 16, ce qui permet d’améliorer la compacité axiale du système d’autocentrage, et donc la compacité axiale de la butée. Pour les mêmes raisons, la paroi arrière 16a de la couronne de montage 16 et la paroi avant 15a de la couronne d’appui 15 peuvent également s’étendre sensiblement radialement. Ainsi, par mise en appui de la couronne de montage 16 sur le support d’association 12, un effort axial d’autocentrage est établi entre la bague intérieure 2 et ledit support d’association. Par ailleurs, un jeu radial 23 est formé entre la portion cylindrique 12b et l’extrémité intérieure de la couronne de montage 16, de sorte à permettre l’autocentrage par déplacement radial de la bague intérieure 2 relativement au support 12. Sur les figures, la couronne d’appui 15 est prolongée extérieurement par un coude 24 de liaison à une couronne arrière 12c qui s’étend sensiblement parallèlement à l’arrière de ladite couronne d’appui. En particulier, la couronne arrière 12c est reliée à une paroi 12d sensiblement axiale délimitant le logement axial 13. En relation avec les figures, les parois d’interface 15a, 16a des couronnes 15, 16 présentent chacune une section intérieure 25b, 26b qui sont en appui axial l’une sur l’autre, et une section extérieure 25a, 26a qui sont espacées axialement d’un jeu e non nul. Cet agencement permet de désaccoupler les parois d’interface 15a, 16a sur une grande partie de leurs dimensions axiales respectives, et ainsi de limiter les risques de déformation de la couronne d’appui 15 lors des débattements de la bague intérieure 2 survenant durant les cycles d’embrayage / débrayage. De façon avantageuse, au moins l’une des sections intérieures 25b, 26b des parois d’interface 15a, 16a présente un bossage annulaire 27, ce qui permet de former une liaison pivot entre les couronnes 15, 16, et ainsi de limiter l’effort d’appui de la bague 2 sur la couronne 15 lors d’un déplacement en position de débrayage. Dans les modes de réalisation représentés, les sections extérieures 25a, 26a des parois d’interface 15a, 16a s’étendent toutes deux radialement depuis les sections intérieures 25b, 26b respectives jusqu’au diamètre extérieur de la couronne d’appui 15, en étant espacées axialement du jeu e, le bossage 27 présentant une dimension axiale D qui correspond audit jeu e. Sur les figures 1 et 1a, la paroi avant 15a d’interface de la couronne d’appui 15 présente deux sections intérieure 25b et extérieure 25a alignées radialement, et la paroi arrière 16a d’interface de la couronne de montage 16 présente : une section intérieure 26b avec un bossage annulaire 27 ; et un embrèvement 28 formant la section extérieure 26a de ladite paroi, ce qui permet de former le jeu e entre lesdites sections extérieures tout en conservant la compacité axiale de la butée. Sur la , la paroi arrière 16a d’interface de la couronne de support 16 présente deux sections intérieures 26b et extérieure 26a alignées radialement, et la paroi avant 15a d’interface de la couronne d’appui 15 présente une saillance 29 formant la section intérieure 25b de ladite paroi. En particulier, la saillance 29 est réalisée par un repli formé par emboutissage dans la couronne 15, de manière à présenter un bossage annulaire 27 tel que décrit précédemment. Suivant une variante non représentée, l’interface entre les parois 15a, 16a peut comprendre simultanément une saillance 29 formée en partie inférieure de la couronne d’appui 15 et un embrèvement 28 formé en partie supérieure de la couronne de montage 16. La surface libre du bossage 27 présente un rayon de courbure R de dimension adaptée pour optimiser les mouvements relatifs des couronnes 15, 16 durant le débrayage. En particulier, la couronne de montage 16 présente une dimension axiale E entre la paroi avant 16b et la section intérieure 26b de la paroi arrière 16a, le rayon de courbure R étant compris entre E et 10.E, et notamment de l’ordre de 5.E. Par ailleurs, le jeu e est compris entre 0,05.E et 0,5.E, notamment en étant de l’ordre de 0,1.E. Suivant un exemple de réalisation particulièrement avantageux, le rayon de courbure R est de l’ordre de 8 mm, la dimension axiale E de l’ordre de 1,5mm, et le jeu e de l’ordre de 0,15 mm. Les sections intérieures 25b, 26b sont en appui axial l’une sur l’autre suivant un diamètre Φ T choisi pour optimiser le mouvement relatif des couronnes15, 16 lors du débrayage tout en optimisant la compacité radiale de la butée. A cet effet, le diamètre Φ T est tel que : Φ A + 4.e T B – 2.e, Φ A et Φ B étant les diamètres respectivement intérieur et d’association sur l’arbre du support 12. En particulier, le diamètre Φ T peut satisfaire l’équation suivante : Φ T = (Φ A + Φ B )/2, et peut notamment être de l’ordre de 37,3 mm. Selon une réalisation avantageuse, la dimension radiale des sections intérieures 25b, 26b est inférieure à la dimension radiale des sections extérieures 25a, 26a, notamment en étant 4 à 10 fois inférieure pour obtenir un bon compromis entre l’appui conféré par les sections intérieures 25b, 26b et le désaccouplement conféré par les sections extérieures 25a, 26a. Montage d’une butée d’embrayage autour d’un arbre d’une boîte de vitesses d’un véhicule automobile, ledit montage comprenant : une butée présentant une bague tournante (1) et une bague fixe (2) pourvues chacune d’une piste de roulement (3, 4) formant entre elles un chemin de roulement dans lequel des corps roulants (5) sont disposés pour guider la rotation relative desdites bagues, la bague tournante (1) étant solidaire d’un organe (7) d’actionnement du diaphragme de l’embrayage par appui sensiblement axial dudit organe sur ledit diaphragme ; un support annulaire (12) d’association de la butée sur l’arbre, ledit support présentant une couronne d’appui (15) sur laquelle une couronne de montage (16) solidaire de la bague fixe (2) est disposée en permettant un déplacement radial de ladite butée par rapport audit support ; une rondelle (17) d’autocentrage de la butée sur l’arbre, ladite rondelle présentant une paroi arrière (17a) en appui axial sur une paroi avant (16b) de la couronne de montage (16) et une portée (18) en appui sur une portée complémentaire (19) du support (12) de sorte à mettre en contrainte axiale une paroi arrière (16a) d’interface de la couronne de montage (16) sur une paroi avant (15a) d’interface de la couronne d’appui (15) ; ledit montage étant caractérisé en ce que les parois d’interface (15a, 16a) présentent chacune une section intérieure (25b, 26b) qui sont en appui axial l’une sur l’autre, et une section extérieure (25a, 26a) qui sont espacées axialement d’un jeu (e) non nul. Montage selon la revendication 1, caractérisé en ce qu’au moins l’une des sections intérieures (25b, 26b) des parois d’interface (15a, 16a) présente un bossage annulaire (27). Montage selon la revendication 2, caractérisé en ce que la surface libre du bossage (27) présente un rayon de courbure (R). Montage selon la revendication 3, caractérisé en ce que la couronne de montage (16) présente une dimension axiale (E) entre la paroi avant (16b) et la section intérieure (26b) de la paroi arrière (16a), le rayon de courbure (R) étant compris entre E et 10.E. Montage selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les sections extérieures (25a, 26a) des parois d’interface (15a, 16a) s’étendent radialement en étant espacées axialement du jeu (e). Montage selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la couronne de montage (16) présente une dimension axiale (E) entre la paroi avant (16b) et la section intérieure (26b) de la paroi arrière (16a), le jeu (e) étant compris entre 0,05.E et 0,5.E. Montage selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les sections intérieures (25b, 26b) sont en appui axial l’une sur l’autre suivant un diamètre (Φ T ). Montage selon la revendication 7, caractérisé en ce que le diamètre (Φ T ) est tel que : Φ A + 4.e T B – 2.e, (Φ A ) et (Φ B ) étant les diamètres respectivement intérieur et d’association sur l’arbre du support (12). Montage selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la paroi arrière (16a) d’interface de la couronne de montage (16) présente un embrèvement (28) formant la section extérieure (26a) de ladite paroi. Montage selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la paroi avant (15a) d’interface de la couronne d’appui (15) présente une saillance (29) formant la section intérieure (25b) de ladite paroi. Montage selon l’une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que la couronne d’appui (15) est prolongée extérieurement par un coude (24) de liaison avec une couronne arrière (12c) qui s’étend sensiblement parallèlement à l’arrière de ladite couronne d’appui. Montage selon la revendication 11, caractérisé en ce que la couronne arrière (12c) est reliée à une paroi (12d) sensiblement axiale délimitant un logement axial (13) dans lequel l’extrémité de l’arbre peut être associée. Système d’actionnement de l’embrayage d’un véhicule automobile comprenant un diaphragme, ledit système comprenant un montage d’une butée selon l’une quelconque des revendications 1 à 12 qui est montée sur un dispositif de déplacement axial de ladite butée entre une position d’embrayage dans laquelle l’organe d’actionnement (7) est disposé contre le diaphragme et une position de débrayage dans laquelle ledit organe d’actionnement appuie sur ledit diaphragme.