FR2812048A1 - Dispositif de debrayage a vis a billes pour un embrayage a friction - Google Patents

Abstract

Dispositif de d ebrayage pour induire une force d'actionnement dans un embrayage à friction; le dispositif de d ebrayage (10) comprend une vis à billes (12).

Description

La présente invention concerne un dispositif de débrayage

pour induire une force d'actionnement dans un embrayage à friction.

Selon le document DE 195 47 081 A1, on connaît un dispo-

sitif d'actionnement d'un embrayage avec un dispositif de débrayage ayant deux zones en forme de rampes, successives dans la direction axiale, tournant l'une par rapport à l'autre autour d'un axe de rotation; entre ces

deux rampes se trouvent des organes de roulement en forme de billes.

Lorsque l'un des composants munis des surfaces de rampes est par exemple entraîné par un câble "Bowden" (marque déposée), pour tourner, les autres surfaces de rampes axialement opposées, se déplacent sous l'effet du mouvement de roulement de débit avec pour conséquence que les deux composants glissent axialement l'un par rapport à l'autre et

créent une force de débrayage.

Selon le document EP 0 478 427 A1, on connaît un dispo-

sitif dans lequel des groupes associés de surfaces en forme de rampes créent, avec interposition de billes, une force de poussée axiale par leur déplacement. Un inconvénient des mécanismes de débrayage utilisant des surfaces en forme de rampes combinées par paires est que les paires de surfaces de rampes qui se suivent dans la direction périphérique font que le secteur angulaire périphérique suivant lequel de telles surfaces en forme de rampes peuvent se déployer est limité surtout parce que dans la direction périphérique, il faut répartir plusieurs de telles billes pour transmettre ou créer une force axiale régulière. C'est pourquoi, il faut une rampe de pente relativement importante pour avoir une certaine course

axiale en sortie; mais cela nécessite des forces d'entrée relativement im-

portantes pour finalement fonctionner contre la force développée par un

accumulateur de force.

On connaît également des mécanismes de débrayage utili-

sant par exemple des systèmes piston/cylindre concentriques au levier de

débrayage ou à l'axe de rotation et qui sont néanmoins des systèmes rela-

tivement grands et souvent non utilisables.

La présente invention a pour but de développer un dispositif de débrayage de faible encombrement et facile à construire pour créer des

forces d'actionnement importantes.

A cet effet, l'invention concerne un dispositif de débrayage du type défini ci-dessus, caractérisé en ce que le dispositif de débrayage

comprend une vis à billes.

Les vis à billes sont utilisées par exemple dans les machines outils pour transformer des mouvements de rotation en des mouvements de translation linéaires. L'invention utilise le fait que les vis à billes selon

l'état de la technique ne présentent pas de limites d'angle de rotation. Ain-

si avec une force d'entrée relativement faible, on peut créer une force

d'actionnement relativement importante permettant de solliciter les accu-

mulateur de force tels que le diaphragme d'un embrayage à friction. Un autre avantage important d'une telle vis à billes est de transmettre des forces dans les deux directions axiales, ce qui permet leur application à la

fois à des embrayages tirés et des embrayages poussés, sans avoir à mo-

difier la construction de principe de la partie qui convertit le mouvement

de rotation en mouvement de translation.

A titre d'exemple selon l'invention la vis à billes comprend

- un élément formant une broche qui possède dans sa surface périphéri-

que une première rainure,

- un élément formant écrou entourant la broche, et ayant dans sa sur-

face périphérique intérieure, - un second dispositif à rainures, - les billes pénètrent par au moins une partie dans la première rainure et dans la seconde rainure, - la broche tournant autour d'un axe par rapport à l'écrou et lors de la rotation de la broche par rapport à l'écrou autour de l'axe de rotation, les billes qui pénètrent dans la première rainure et dans la seconde rainure, roulent en tournant autour de l'axe de bille respectif dans la première rainure et dans la seconde rainure, et - un élément est ou peut être soutenu par l'écrou et la broche contre un ensemble essentiellement fixe, l'autre des éléments sollicitant l'embrayage à friction

- et au moins un élément est entraîné en rotation autour de l'axe de ro-

tation pour créer un déplacement relatif entre la broche et l'écrou dans

la direction de l'axe de rotation.

Selon une première variante de réalisation, pour créer un mouvement de translation, il est prévu un dispositif d'entraînement qui agit sur l'élément (l'écrou ou la broche) prévu pour solliciter l'embrayage à

friction, pour le mettre en rotation autour de l'axe de rotation.

Selon une telle variante de réalisation du dispositif d'entraînement la broche est fixée en rotation autour de l'axe de rotation par rapport à l'ensemble fixe et peut se déplacer dans la direction de l'axe de rotation et l'écrou peut être entraîné par le dispositif d'entraînement en

rotation autour de l'axe de rotation.

Comme dans un tel dispositif finalement le dispositif

d'entraînement suivant le lequel agit l'élément à coulissement axial, c'est-

à-dire l'élément formant écrou, il faut veiller à ce que le dispositif

d'entraînement puisse suivre ce mouvement de coulissement.

Dans un mode de réalisation très simple, il est prévu que le

dispositif d'entraînement comprenne un élément à câble de traction agis-

sant sur l'élément formant écrou.

En variante, il est également possible que le dispositif d'entraînement comporte un élément d'entraînement en coulissement de

préférence un élément à levier d'entraînement qui coopère par action al-

ternée ou effet alterné avec l'élément formant écrou pour l'entraînement en rotation. Selon une variante de réalisation un dispositif d'entraînement agissant sur l'écrou et la broche s'appuie contre l'ensemble

fixe, et le fait tourner autour de l'axe de rotation.

Cette variante offre l'avantage que le dispositif d'entraî-

nement n'a pas à suivre le mouvement de coulissement par coopération

avec un ensemble fixe.

Dans un tel mode de réalisation, on peut par exemple pré-

voir que l'élément formant broche soit monté de manière non coulissante

dans la direction de l'axe de rotation sur l'ensemble fixe, mais tourné au-

tour de l'axe de rotation et que l'élément formant écrou soit mobile dans la direction de l'axe de rotation, mais soit bloqué en rotation autour de cet

axe. Pour éviter que la rotation de l'élément formant broche entraîne éga-

lement l'élément formant écrou selon un mouvement de rotation corres-

pondant, il est prévu un dispositif de blocage d'entraînement en rotation

qui déplace l'élément formant écrou, axialement avec l'ensemble essen-

tiellement fixe tout en le retenant en rotation autour de l'axe de rotation.

Dans le ce mode de réalisation, il est prévu que le dispositif d'entraînement comporte un élément denté de préférence un élément de crémaillère qui engrène avec une denture complémentaire prévue sur la

broche, de préférence avec une denture périphérique extérieure.

Le dispositif de vis à billes selon l'invention est en outre ca-

ractérisé en ce que la première rainure comporte au moins un filet avec de préférence plusieurs spires et la seconde rainure comporte, associé au premier filet de la première rainure, au moins un second filet, et au moins le second filet comporte de préférence une spire dont les extrémités sont

reliées par un segment de retour de billes.

Pour réduire au minimum les forces de frottement produites pendant l'exécution du mouvement d'actionnement, il est proposé que l'autre élément écrou et broche, agit sur l'embrayage à friction de préfé-

rence sur son accumulateur de force par un dispositif de palier.

Comme déjà indiqué ci-dessus, suivant l'application à un embrayage tiré ou à un embrayage poussé l'autre élément sollicite

l'embrayage à friction avec une force d'actionnement dirigée essentielle-

ment vers l'ensemble fixe.

Dans ce cas, il est prévu de préférence un élément d'actionnement qui, par rapport à la direction de la force d'actionnement, vient prendre derrière un élément (58b) de préférence un accumulateur de force de l'embrayage à friction et est couplé de manière amovible à l'autre

élément (écrou et broche).

Cela garantit que même la coopération dans le sens de la traction, entre l'autre élément (élément formant écrou et élément formant

broche) et par exemple l'accumulateur de force se réalise de manière sim-

ple tout en permettant en même temps de démonter le système par exem-

ple pour des travaux d'entretien.

Comme déjà indiqué, dans de tels systèmes d'actionnement, il faut agir contre des forces relativement importantes tout en réduisant

au minimum les pertes par friction produites dans le système. Une carac-

téristique propre aux vis à billes est que les billes transmettant les efforts

coopèrent avec la broche et l'écrou dans des zones de ces éléments pré-

sentant des distances radiales différentes par rapport à l'axe de rotation. Il en résulte que pour un certain angle de rotation des billes autour de leur axe de rotation, les billes auront à se déplacer sur l'élément extérieur (à

savoir l'écrou) sur une distance de roulement plus grande que pour la bro-

che. Cela conduit finalement à un patinage local des billes avec des pertes

par friction correspondantes.

Pour éviter cette difficulté, selon l'invention par rapport à l'axe de rotation de la bille, le rayon de roulement effectif des billes suivant lequel les billes roulent dans la première rainure est inférieur au rayon de roulement de billes effectif suivant lequel les billes roulent dans la seconde rainure. En utilisant un nombre de billes efficaces plus petit pour la

coopération avec la première rainure, c'est-à-dire celle de l'élément for-

mant broche, il faut veiller à ce que pour le mouvement de rotation des

billes autour de leur axe, celles-ci parcourent un chemin de roulement ef-

fectivement plus petit dans la première rainure que dans la seconde. On

évite ainsi dans une très large mesure le frottement par glissement au ni-

veau des surfaces qui coopèrent par roulement. Ainsi par exemple les billes roulent dans une première zone de surface de roulement du premier dispositif à billes et sur une seconde surface de roulement de la seconde rainure ne tournant autour de l'axe de rotation de bille respectif, et au moins lors du mouvement de roulement, les billes sont en contact avec la première zone de surface de roulement

par une première zone de surface de billes qui est à une distance plus fai-

ble par rapport à l'axe de rotation de la bille qu'une seconde surface de zone de bille par laquelle les billes sont en contact avec la seconde zone de

surface de roulement lors du mouvement de roulement.

Pour réaliser ces différents types d'action alternée des billes avec les différentes rainures, il est par exemple proposé qu'un second rayon de courbure de surface au niveau de la seconde zone de roulement de billes, et le premier rayon de courbure de surface est plus petit que le

second rayon de courbure de surface.

Il est en outre proposé que la première rainure et la seconde rainure ont une section respective avec un rayon de courbure de surface

qui diminue à partir de la zone d'ouverture en direction du fond de rai-

nure. Un autre mode de réalisation préférentiel du dispositif de débrayage selon l'invention est caractérisé en ce que le rayon de courbure de surface de la première rainure et/ou le rayon de courbure de surface de la seconde rainure au niveau du fond de rainure est plus petit que le

rayon de la bille.

Ainsi indépendamment de l'état de charge, on garantit que

les billes n'arrivent pas jusqu'au fond des rainures. Ainsi fond des rainu-

res, on a un volume créé par les rainures qui n'est pas utilisé par les billes, si bien que finalement la poussière qui s'y accumule ne gêne pas les

caractéristiques de roulement.

La présente invention concerne également un embrayage à

friction équipé d'un dispositif de débrayage selon l'invention.

La présente invention sera décrite ci-après à l'aide des des-

sins annexés, dans lesquels:

- la figure 1 est une coupe longitudinale d'un dispositif de débrayage se-

lon l'invention, - la figure 2 est une vue en perspective d'un élément formant écrou du dispositif de débrayage de la figure 1, - la figure 3 est une vue en coupe du dispositif de débrayage de la figure 1, dans un plan de coupe incliné par rapport à l'axe de rotation, - la figure 4 est une vue en perspective du dispositif de débrayage de la figure 1 avec une variante de moyen d'actionnement,

- la figure 5 est une vue correspondant à celle de la figure 1 d'une va-

riante de réalisation du dispositif de débrayage selon l'invention, - la figure 6 est une autre vue correspondant à la figure 1 d'une autre variante du dispositif de débrayage selon l'invention,

- la figure 7 est une vue de détail du dispositif de débrayage selon la fi-

gure 6 montrant la nature de l'actionnement, i5 - la figure 8 est une vue en coupe longitudinale partielle d'un dispositif de débrayage selon l'invention, - la figure 9 est une vue à échelle agrandie du détail IX de la figure 8, - la figure 10 est un détail à échelle agrandie de la figure 9 explicitant la

géométrie des rainures de circulation des billes.

Les figures 1 à 4 montrent un premier mode de réalisation d'un dispositif de débrayage. Le dispositif de débrayage 10 selon l'invention comprend de manière générale une vis à billes ou entraînement

à broche portant globalement la référence 12. Cette vis à billes 12 com-

prend un élément de broche 14 (appelé ci-après broche) essentiellement

en forme de manchon, dont un segment en forme de bride dirigé radiale-

ment vers l'extérieur est fixé sur un ensemble fixe par exemple le carter de

la boîte de vitesses; il comporte dans un segment sensiblement cylindri-

que 18 s'étendant axialement, une première gorge 22 dans sa surface pé-

riphérique extérieure 20. Cette gorge 22 de l'exemple de réalisation

représenté comprend un filet de vis 24 avec plusieurs spires.

La broche 14 est entouré par un élément formant écrou 26

(appelé ci-après écrou) dont la surface périphérique intérieure 28 (voir fi-

gure 2) comporte une seconde rainure 30; l'exemple de réalisation repré-

senté, cette rainure comprend un filet 32 avec pratiquement une seule spire. Les deux zones d'extrémité 34, 36 du filet 32 sont reliées par un

segment de retour de billes 38, qui s'écarte radialement de la surface péri-

phérique intérieure 28, de sorte que finalement dans le filet de vis 32, on aura une suite de billes sans fin, formée par des billes 40 qui se suivent directement. Les billes qui ne se situent pas dans le segment de retour de

billes 38 pénètrent alors à la fois dans la première rainure 22 et la se-

conde rainure 30 et constituent un moyen de couplage à rotation entre

l'élément de broche 14 et l'élément formant écrou 26.

Comme il est prévu pratiquement de remplir complètement le filet 32 de la seconde rainure 30 avec des billes 40, les différentes billes qui se suivent directement dans la direction périphérique pourraient frotter directement les unes sur les autres, ce qui se traduirait par des pertes gênantes par frottement. On peut éviter cela par le graissage et/ou par interposition d'éléments d'écartement entre chaque fois deux billes d'acier 40 qui transmettent les efforts. Ces éléments d'écartement peuvent

être formés par des éléments de billes, plus petits, qui peuvent par exem-

ple être élastiques ou/et en un matériau à faible frottement.

Il est à remarquer que la rainure 22 et de manière corres-

pondante la rainure 30 peuvent avoir plusieurs filets 10. La seconde rai-

nure 30 pourrait également avoir un filet de vis 32 ayant plus d'une spire.

Si l'on maintient fixe la broche 14 à la fois dans la direction axiale et en rotation, et que l'on fait tourner l'écrou 26 autour de l'axe de

rotation A, les différentes billes 40 roulent comme cela sera décrit ulté-

rieurement dans les différentes rainures 22, 30 et produisent ainsi un dé-

placement axial de l'écrou 26. La rotation relative entre l'écrou 26 et la broche 14 peut donner un dispositif d'entraînement portant globalement la référence 32 à la figure 1. Dans cet exemple, le dispositif comprend un élément de levier 44 monté de manière basculante sur un rivet ou goujon 46 et cela autour d'un axe sensiblement parallèle à l'axe de rotation A. Par son segment de levier 48 radial intérieur, le levier 44 coopère à l'entraînement avec l'écrou 26. Pour cela, le levier 44 présente sur son segment 48 radialement intérieur, par exemple un segment de coopération 52, avec au moins une partie en saillie 50; le segment pénètre dans une ou plusieurs cavités correspondantes 54 à la périphérie de l'écrou 26. La partie en saillie 50 et la cavité 54 sont allongées longitudinalement dans la direction de l'axe de rotation A, de sorte que l'on aura certes un effet d'entraînement périphérique alterné mais l'écrou 26 est coulissant par rapport au levier 44 axialement fixe; en cas de coulissement axial de

l'écrou 26, l'effet d'entraînement périphérique alterné entre la ou les par-

ties en saillie 50 et les cavités 54 correspondantes reste maintenu. Le segment radial extérieur non représenté de l'élément de levier 44 peut être sollicité par un élément d'actionnement ou la pédale d'embrayage le cas échéant par l'intermédiaire d'un câble Bowden ou autre dispositif de

transmission d'une force d'actionnement.

L'écrou 26 est couplé à une butée d'embrayage portant glo-

balement la référence 56. Il sollicite par l'intermédiaire de cette butée d'embrayage 56 un accumulateur de force 58 au niveau de sa zone radiale intérieure 60. La butée d'embrayage comprend une bague extérieure 62 coopérant par un segment de bride 64 en saillie radialement vers l'intérieur, par l'intermédiaire d'une bague de fixation 66 pénétrant dans une cavité ou rainure extérieure d'écrou 26, pour être bloquée au moins axialement par rapport à l'écrou 26. La bague intérieure 68 du palier est axialement en appui contre la zone radiale intérieure 60 de l'accumulateur de force 58 par exemple sous la forme d'un diaphragme. Les deux bagues

de palier 62, 68 ont des chemins de roulement de billes sur lesquels peu-

vent rouler les billes 72 maintenues par une cage 70 les unes par rapport L5 aux autres dans la direction périphérique. On a ainsi un double couplage

en rotation entre l'accumulateur de force 58 qui tourne pendant le dépla-

cement du véhicule et l'éléments formant écrou 26 qui ne tourne pas au

moins pendant l'état stationnaire.

L'utilisation d'un dispositif de débrayage 10 comme celui représenté notamment aux figures i à 3, offre l'avantage important que par le simple actionnement et une simple réalisation constructive, il suffit d'appliquer une force d'actionnement relativement faible induite par l'élément de levier 44; par un choix du pas des filets 24, 32, on peut

transformer cette force en une force d'actionnement relativement impor-

tante qui agit alors sur l'accumulateur de force 58. Le grand nombre de billes 40 logées dans les deux rainures 22, 30 permet d'obtenir un effet de

coopération ou de transmission alterné d'efforts réguliers, répartis à la pé-

riphérie, entre la broche 14 et l'écrou 26.

Une autre variante de réalisation pour induire la force dans l'écrou 26 est représentée à la figure 4. Il apparaît que le dispositif d'entraînement 42 comporte ici un élément de traction à câble 74 dont

une extrémité est prévue sur l'élément formant écrou 26. L'élément de câ-

ble 24 peut par exemple être l'âme d'un câble Bowden. Un avantage d'une

telle réalisation du dispositif d'entraînement 42 est que finalement, on au-

ra un couplage direct du dispositif de débrayage 10 avec la pédale d'embrayage par un dispositif à câble Bowden; on peut également avoir un couplage direct avec un organe d'actionnement. De plus grâce à un tel dispositif d'entraînement 42, un mouvement de rotation de l'écrou 26 permet d'avoir une plage d'angle de rotation relativement importante. Un avantage du dispositif d'entraînement selon la figure 1 est que le levier 44 est qu'il permet de réaliser des mouvements d'actionnement avec une transmission de force plus importante dans les deux directions d'actionnement alors que finalement l'élément de câble 74 n'agit pratiquement qu'en traction sur l'écrou 26. La force de rappel est alors assurée

essentiellement par la force appliquée par l'accumulateur de force 58.

Une variante de réalisation du dispositif de débrayage selon

l'invention est représentée à la figure 5. Les composants qui correspon-

dent de par leur structure ou leur fonctionnement à ceux décrits cidessus

portent les mêmes références complétées par le suffixe " a ".

Le dispositif de débrayage 10a de la figure 5 comprend éga-

lement une vis à billes 12a qui s'applique à un embrayage poussé. Cela signifie que la force d'actionnement exercée sur l'écrou 26a et la butée d'embrayage 56a, sur l'accumulateur de force (non représenté à la figure ) est dirigée à l'opposé des ensembles fixes non représentés dans les figures et qui se situerait par exemple à droite de la broche 14a représenté à

la figure 5.

Dans le mode de réalisation de la figure 5, la broche 14a est

montée à rotation autour de l'axe de rotation A. Pour cela, comme cela ap-

paraît dans la partie inférieure de la figure 5, il est prévu un élément de

guidage en rotation 80a dont le segment 82a en forme de bride, dirigé ra-

dialement vers l'extérieur, peut être fixé à un ensemble immobile; celuici peut prendre par un segment cylindrique 84a axialement dans l'élément formant une broche 14a, c'est-à-dire dans son segment cylindrique 18a, le cas échéant avec interposition d'un palier par exemple d'un palier lisse ou

d'un moyen analogue. Une denture 86a est prévue dans la zone périphéri-

que extérieure du segment en forme de bride 16a la broche 14a; cette denture engrène avec un élément à denture complémentaire par exemple un pignon denté ou une crémaillère ou un moyen analogue et par lequel la broche 14a est entraîné en rotation autour de l'axe de rotation A. Comme ce mode de réalisation comme déjà décrit est prévu pour générer une force d'actionnement qui est dirigée à l'opposé de l'ensemble fixe, la broche 14a est tenu par la force de réaction de l'accumulateur de force, toujours en

contact d'appui constant contre l'élément de guidage en rotation 80a.

Pour éviter que lorsque la broche 14a entraînée en rotation n'entraîne pas l'écrou 26a et ne permet pas d'assurer le déplacement axial

souhaité de cet écrou, il est prévu un dispositif de blocage en rotation 88a.

Ce dispositif comprend par exemple un ou plusieurs éléments de couplage a qui peuvent être fixés avec l'élément de guidage en rotation 84a à

l'ensemble fixe et pénétrer avec un segment de couplage 92a dans une ca-

vité axiale 94a de l'écrou 26a. Cet élément de couplage 90a bloque ainsi en rotation l'écrou 26a autour de l'axe de rotation A tout en permettant le coulissement axial de l'élément 26a dans la direction de l'axe de rotation A. Les figures 6 et 7 montrent un autre mode de réalisation du

dispositif de débrayage selon l'invention. Les composants qui correspon-

dent par leur structure et leur fonctionnement à ceux déjà décrits portent

les mêmes références complétées par le suffixe " b ".

Alors que les dispositifs de débrayage 10, lOa décrits ci-

dessus correspondent à des embrayages poussés, les figures 6 et 7 mon-

trent une variante de réalisation d'un dispositif de débrayage lOb destiné à des embrayages tirés. Cela signifie que si sur un tel embrayage ou sur son accumulateur de force, on exerce une force d'actionnement dirigée

vers l'ensemble fixe par exemple la boîte de vitesses.

Dans la variante de la figure 6, la broche 14a est fixée en mouvement axial sur l'ensemble fixe mais peut tourner autour de l'axe de

rotation A. Pour cela, l'élément de guidage en rotation 80b entoure le seg-

ment en forme de bride 16b dirigé radialement vers l'extérieur et apparte-

nant à la broche 14b; ainsi, ce segment 16b est maintenu axialement fixe entre un segment de fixation 96b de l'élément de guidage en rotation 80b et le composant fixe non représenté, par exemple le carter de la boite de vitesses. La broche 14b comporte dans une zone radiale extérieure de son

segment en forme de bride 16b, au moins par zone une denture 86b.

L'élément de guidage en rotation 80b comporte une ouverture allongée 92b dirigée dans la direction périphérique, dans la zone périphérique; la

denture 86b dépasse de cette ouverture 92b allongée dans la direction pé-

riphérique et ainsi la denture 86 radialement en saillie vers l'intérieur peut coopérer avec l'élément de denture complémentaire; dans l'exemple de réalisation représenté, il s'agit d'une crémaillère 94b du dispositif d'entraînement 42b. Un mouvement de coulissement de la crémaillère 94b conduit ainsi à un mouvement de rotation de la broche 14b autour de l'axe de rotation A. Ce mouvement de rotation de la broche 14b est alors transformé par les billes 40b en un mouvement de coulissement linéaire

de l'écrou 26b; ce dernier est bloqué en rotation autour de l'axe de rota-

ll tion A par le dispositif de blocage en rotation 88b qui peut être réalisé

comme celui de la figure 5.

Selon la figure 6, l'écrou 26b est couplé à la bague exté-

rieure 62b du palier de manière fixe au moins axialement par l'anneau de fixation 66b. La bague intérieure 68b du palier est couplée de manière fixe

axialement par un élément de liaison 98b en forme d'anneau de fil élasti-

que avec l'élément d'actionnement annulaire 100Ob. Pour cela, la bague intérieure 68b présente dans sa zone périphérique extérieure, une cavité 102b en forme de rainure continue dans la direction périphérique; cette l0 cavité est en regard d'une cavité 104b correspondante, extérieure prévue

sur le segment cylindrique 106b de l'élément d'actionnement 100Ob.

L'élément de liaison 98b pénètre par un segment en arc de cercle 108b qui entoure l'axe de rotation A, dans les deux cavités 102b, 104b; du fait de sa précontrainte élastique, cet élément est poussé radialement vers

l'extérieur et s'appuie ainsi radialement vers l'extérieur au fond de la ca-

vité 104b. Dans ces deux zones périphériques, l'élément de liaison 98b comporte des segments d'actionnement 1 lO1b dont un seul est représenté

à la figure 6. Lorsque les deux segments d'actionnement 1 lO1b qui se sui-

vent dans la direction périphérique sont poussés l'un contre l'autre,c'est-

à-dire déplacés l'un vers l'autre, le diamètre du segment en arc de cercle 108b diminue; ce segment vient alors complètement dans la cavité radiale intérieure 102b et libère l'élément d'actionnement 10Ob qui peut alors

s'éloigner axialement de la bague intérieure 68b du palier.

L'élément d'actionnement 100b vient prendre par un seg-

ment par exemple en forme de bride 112b qui vient en saillie radialement dans la zone radiale intérieure 60b de l'accumulateur de force 58b et peut ainsi tirer sur l'accumulateur de force 58b par une force d'actionnement

dirigée vers l'ensemble fixe.

Dans ce mode de réalisation, comme du fait de la traction exercée sur l'accumulateur de force 58b, on a un effet d'alternance de frottement relativement fort entre le segment 16b de l'élément formant broche 14b et l'élément de guidage en rotation 80b, il est avantageux

d'introduire entre ces deux éléments, un élément de palier 114a sensible-

ment en forme de manchon; cet élément est de préférence en une matière

formant un palier lisse pour réduire au minimum les pertes par frotte-

ment. Cet élément de palier 114a assure finalement le centrage de l'ensemble de la vis à billes 12b par rapport à l'axe de rotation A.

De même que dans les modes de réalisation décrits ci-

dessus, la vis à billes 12b de la figure 6 ou le dispositif de débrayage 10b peuvent être préassemblés lors du montage d'un système d'entraînement sur le carter de la boîte de vitesses pour être ensuite intégrés avec la boite de vitesses dans l'ensemble du système. En particulier dans le mode de réalisation de la figure 6, la liaison de couplage réalisée par l'élément de

liaison 98b peut également être prévue entre l'élément de guidage en rota-

tion 80b et un autre élément fixé au carter de la boîte de vitesses.

Comme déjà indiqué ci-dessus, pour créer une force d'actionnement, on tourne l'écrou par rapport à la broche pour le déplacer ainsi dans la direction axiale. Cela signifie qu'en principe il est également possible de bloquer axialement l'écrou, par exemple sur la paroi du carter

de la boîte de vitesses et de produire par un mouvement de rotation rela-

tive, le coulissement axial de la broche qui sollicite alors l'accumulateur de

force.

Indépendamment de celui des éléments comprenant l'écrou et la broche, qui est déplacé axialement, en cas de rotation relative entre ces deux éléments, on aura un mouvement de roulement des billes dans

les rainures correspondantes. Cela crée en principe le problème du roule-

ment des billes sur l'écrou, dans la zone de surface, qui présente la dis-

tance radiale la plus grande (Da à la figure 9) par rapport à l'axe de rotation (A) que la zone de la surface de roulement correspondante sur

laquelle les billes roulent dans les rainures de l'élément formant broche.

Pour un nombre prédéterminé de rotations des différentes billes autour de l'axe de rotation respectif D des billes, cela signifie que dans au moins l'une de ces zones de surface de roulement, on rencontre en définitive une situation de patinage, car la même bille devra parcourir des chemins de

roulement différents sur les deux zones de surface de roulement.

Selon une autre caractéristique de l'invention, les deux rai-

nures sont réalisées ou déterminées l'une par rapport à l'autre pour éviter en principe que ne se produisent de tels mouvements de glissement des

billes. Cela sera décrit ci-après en liaison avec les figures 8 à 10 dans les-

quelles on a représenté schématiquement une vis à billes 210 ayant un

profil particulier pour les sections de rainure. Une telle réalisation prati-

* que des profils de rainure pourrait s'utiliser dans tous les modes de réali-

sation décrits ci-dessus du dispositif de débrayage selon l'invention.

La vis à billes 210 représentée aux figures 8 à 10 montre l'élément de broche 212 dont la surface périphérique 214 comporte une première rainure 216. Cette rainure 216 comprend par exemple un filet 218b avec plusieurs spires. La broche 212 est entouré radialement à

l'extérieur de l'écrou 220 dont la surface périphérique intérieure 222 com-

porte la seconde rainure 224 avec un filet 226. Les billes 228 pénètrent

s dans les rainures 216, 224.

Les figures 9 et 10 montrent la forme du profil de la section rapportée à la direction longitudinale des filets de vis 218, 226 respectifs ou des rainures 216, 224. On voit qu'à la fois pour la première rainure 216 et pour la seconde rainure 224, on aura un profil de section de forme sensiblement ovale ou elliptique; le rayon de courbure (R) dans la zone d'ouverture de la rainure respective 216, 224 est plus grand que la rayon de courbure (r) au niveau du fond 230 de la rainure. En particulier ce rayon de courbure (r) est également plus petit que le rayon (rk) des billes 228. Il en résulte que les billes 228 ne peuvent pas arriver en contact avec le fond de la rainure 230, ce qui crée ainsi une zone formant une chambre dans laquelle peut se déposer la saleté sans que cela ne se traduise par

une plus forte résistance de roulement.

La figure 9 montre les zones de surface de la première rai-

nure 216 ou de la seconde rainure 224 arrivant en contact avec les billes

228 lorsqu'elles effectuent une conversion de mouvement et ainsi égale-

ment l'action des charges ou des forces dans la direction de l'axe de rota-

tion (A) sous les références 232, 234. On voit que la zone de surface de roulement 232 de la broche 212 est à une plus faible distance (Di) de l'axe de rotation (A) que la zone de surface de roulement 234 par laquelle les billes 228 sont en contact avec l'élément formant écrou 220. Si l'élément formant écrou 220 tourne par rapport à la broche 212 autour de l'axe de

rotation (A), du fait du contact d'appui dans les zones de surface de rou-

lement 232, 234, les billes 228 serrées axialement, tourneront autour des axes de rotation (D) respectifs des billes; or, ces axes de rotation sont sensiblement perpendiculaires à l'axe de rotation (A); à la figure 10, les axes sont légèrement basculés autour du centre (KM) des billes par rapport

au sens de rotation des aiguilles.

On voit à la figure 10 que l'on a les mêmes rainures 216, 224 avec un même profil de section et que le rayon de courbure Ri de la section de la première rainure 216 est plus petit dans la zone de surface de roulement 232 associée que le rayon de courbure correspondant Ra de l'écrou 220 au niveau de la zone de surface de roulement 234. Il en résulte que la zone par laquelle les billes 228 sont en contact avec la zone de surface de roulement 232 de la broche 210, est à une plus faible distance (ri) de l'axe de rotation (D) des billes que cela est le cas pour la zone située plus à l'extérieur, à la distance (ra) de l'axe de rotation des billes (D) et de la zone de surface des billes 228 en contact avec la zone de surface de roulement 234. Il en résulte que le mouvement de roulement dans la première rainure 216 est déplacé légèrement plus vers l'intérieur, vers le fond

de rainure que cela est le cas pour le second dispositif à rainures 224.

Si maintenant la bille 228 selon la figure 10 tourne autour de son axe de rotation (D), par exemple au cours d'une seule rotation de la bille 228 autour de son axe de rotation (D), la bille 228 aura effectué un parcours de roulement plus faible avec son segment situé à l'intérieur, selon le rapport avec le rayon de roulement effectif (ri) que dans la zone radiale extérieure là o la bille roulera avec un rayon de roulement effectif plus grand (ra) dans la seconde rainure 224. Cela permet de compenser pour une rotation relative entre l'écrou 220 et la broche 212, d'un angle de rotation déterminé, par exemple un seul retour de la bille autour de son

axe de rotation (D), si bien que la bille 228 devra se déplacer dans la rai-

nure 224 radialement plus à l'extérieur par rapport à l'axe de rotation A que cela serait le cas pour la broche 212 située radialement plus à

l'intérieur. La bille peut ainsi effectuer à la fois un mouvement de roule-

ment sans glissement pratiquement par rapport à la fois à l'écrou 220 et à

la broche 212.

La vis à billes 210 selon l'invention, grâce à un choix ap-

proprié des profils des sections des deux rainures 216, 224 permet, grâce aux différents rayons de courbure (Ri), (Ra), on dispose alors de rayons de roulement effectifs (ri), (ra), différents, qui sont sensiblement dans le même

rapport que les distances radiales (Di), (Da) des zones de surface de roule-

ment 232, 234. On peut obtenir de tels profils de section par exemple en

ce qu'à partir de la zone d'extrémité radiale extérieure ou radiale inté-

rieure, ouverte, on donne aux profils de section un rayon de courbure qui diminue vers le fond de la rainure; pour un profil de section radialement à l'intérieur, c'est-à-dire pour un profil de section de la première rainure 216, on utilisera soit une valeur initiale plus faible du rayon de courbure, soit un taux de variation plus important du rayon de courbure que pour la

seconde rainure 224 située radialement plus à l'extérieur.

La figure 9 montre en outre que grâce aux profils donnés aux rainures 216, 224 avec des rayons de courbure différents (R), (r), dans la zone d'ouverture ou dans la zone du fond de rainure 230 et du fait qu'au niveau du fond de rainure 230, le rayon de courbure (r) est inférieur au rayon (rk) de la bille, on aura un volume au fond de rainure 230 dans lequel les billes 228 n'arriveront pas. De la saleté peut s'accumuler dans ces zones sans détériorer les caractéristiques de roulement des diverses billes. Il est en outre à remarquer que dans la vis à billes selon

l'invention, comme cela a été décrit dans les différents modes de réalisa-

tion ci-dessus, on peut effectuer différentes modifications. A titre d'exemple, on peut prévoir des éléments de raclage sur la broche ou l'écrou et qui pénètrent chaque fois dans l'autre dispositif à rainures et y l'enlève les saletés. On peut également avoir un recouvrement complet par

des soufflets entre l'écrou et la broche pour éviter la pénétration des sale-

tés dans les rainures.

Comme matières pour la broche ou l'écrou, on peut utiliser par exemple des métaux ou des matières plastiques. Ces pièces peuvent se fabriquer par un usinage avec enlèvement de copeaux ou encore être

montées, par exemple par injection ou coulée.

La présente invention propose un dispositif de débrayage permettant pour une construction relativement simple et en particulier pour l'alignement d'axes, permet d'engendrer des forces d'actionnement

relativement importantes malgré l'encombrement raccourci, et en particu-

lier si l'on utilise la géométrie des rainures selon l'invention, on pourrait encore minimiser cela grâce aux forces de frottement engendrées par le

dispositif de débrayage.

Claims (17)

REVENDICATIONS ) Dispositif de débrayage pour induire une force d'actionnement dans un embrayage à friction, caractérisé en ce que le dispositif de débrayage (10, 0la, 10b) comprend une vis à billes (12, 12a, 12b, 210).
1. 2 ) Dispositif de débrayage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la vis à billes (12, 12a, 12b, 210) comprend - un élément formant une broche (14, 14a, 14b, 212) qui possède dans sa surface périphérique (20, 20a, 20b, 214) une première rainure (22, 22a, 22b, 216), - un élément formant écrou (26, 26a, 26b, 220) entourant la broche (14, 14a, 14b, 212), et ayant dans sa surface périphérique intérieure (28, 28a, 28b, 222), - un second dispositif à rainures (30, 30a, 30b, 224), - les billes (40, 40a, 40b, 228) pénètrent par au moins une partie dans la première rainure (22, 22a, 22b, 216) et dans la seconde rainure (30, 30a, 30b, 224), - la broche (14, 14a, 14b, 212) tournant autour d'un axe (A) par rapport à l'écrou (26, 26a, 26b, 220) et lors de la rotation de la broche (14, 14a, 14b, 212) par rapport à l'écrou (26, 26a, 26b, 220) autour de l'axe de

   rotation (A), les billes (40, 40a, 40b, 228) qui pénètrent dans la pre-

   mière rainure (22, 22a, 22B, 216) et dans la seconde rainure (30, 30a, b, 224), roulent en tournant autour de l'axe de bille respectif (D) dans la première rainure (22, 22a, 22b, 216) et dans la seconde rainure (30, 30a, 30b, 224) et, - un élément est ou peut être soutenu par l'écrou (26, 26a, 26b, 220) et la broche (14, 14a, 14b, 212) contre un ensemble essentiellement fixe, l'autre des éléments sollicitant l'embrayage à friction

   - et au moins un élément est entraîné en rotation autour de l'axe de ro-

   tation (A) pour créer un déplacement relatif entre la broche (14, 14a, 14b, 212) et l'écrou (26, 26a, 26b, 220) dans la direction de l'axe de

   rotation (A).
2. 3 ) Dispositif de débrayage selon la revendication 2, caractérisé par un dispositif d'entraînement (42) agissant sur l'écrou (26) et la broche (14) ) sollicitant l'embrayage à friction, pour mettre celui-ci en rotation autour

   de l'axe de rotation (A).
3. 4 ) Dispositif de débrayage selon la revendication 3, caractérisé en ce que

   la broche (14) est fixée en rotation autour de l'axe de rotation (A) par rap-

   port à l'ensemble fixe et peut se déplacer dans la direction de l'axe de ro-

   tation (A) et l'écrou (26) peut être entraîné par le dispositif d'entraînement

   (42) en rotation autour de l'axe de rotation (A).

   ) Dispositif de débrayage selon la revendication 4, caractérisé en ce que le dispositif d'entraînement (42) comprend un élément de câble de traction

   (74) agissant sur l'écrou (26).
4. 6 ) Dispositif de débrayage selon la revendication 4, caractérisé en ce que le dispositif d'entraînement (42) comprend un élément de poussée à l'entraînement (44) de préférence un élément à levier d'entraînement (44) coopérant dans une plage d'action alternée (52) avec l'écrou (26) pour son

   entraînement en rotation.
5. 7 ) Dispositif de débrayage selon la revendication 2, caractérisé par un dispositif d'entraînement (42b) agissant sur l'écrou (26a, 26b) et la broche (14a, 14b)) s'appuie contre l'ensemble fixe, et le fait tourner autour

   de l'axe de rotation (A).
6. 8 ) Dispositif de débrayage selon la revendication 7, caractérisé en ce que la broche (14a, 14b est portée de manière non mobile dans la direction de l'axe de rotation (A), sur l'ensemble fixe pour tourner autour de l'axe de rotation (A) et l'écrou (26a, 26b) est mobile dans la direction de l'axe de

   rotation (A) tout en étant bloqué en rotation autour de cet axe (A).
7. 9 ) Dispositif de débrayage selon la revendication 8, caractérisé par un dispositif de blocage en rotation (88a, 88b) qui relie l'écrou (26a, 26b) à

   l'ensemble fixe, de manière mobile axialement tout en le bloquant en rota-

   tion autour de l'axe de rotation (A).
8. 10 ) Dispositif de débrayage selon la revendication 8, caractérisé en ce que le dispositif d'entraînement (42b) comporte un élément denté (94b) de préférence un élément de crémaillère (94b) qui engrène avec une denture complémentaire (86a, 86b) prévue sur la broche (14a, 14b), de préférence

   avec une denture périphérique extérieure.
9. 11 ) Dispositif de débrayage selon la revendication 2, caractérisé en ce que la première rainure (22, 22a, 22b, 216) comporte au moins un filet (24, iS 24a, 24b, 218) avec de préférence plusieurs spires et la seconde rainure (30, 30a, 30b, 224) comporte, associé au premier filet (24, 24a, 24b, 218) de la première rainure (22, 22a, 22b, 216), au moins un second filet (32, 32a, 32b, 226), et au moins le second filet (32, 32a, 32b, 226) comporte de préférence une spire dont les extrémités (34, 36) sont reliées par un segment de retour de

   billes (38).
10. 12 ) Dispositif de débrayage selon l'une quelconque des revendications 2

    à 11, caractérisé en ce que l'autre élément écrou (26, 26a, 26b, 220) et broche (14, 14a, 14b, 212)), agit sur l'embrayage à friction de préférence sur son accumulateur de

    force (58, 58b) par un dispositif de palier (56, 56a, 56b).
11. 13 ) Dispositif de débrayage selon l'une quelconque des revendications 2

    à 12, caractérisé en ce que l'autre élément (26, 26a) sollicite l'embrayage à friction avec une force

    d'actionnement qui s'écarte de l'ensemble fixe.
12. 14 ) Dispositif de débrayage selon l'une quelconque des revendications 2

    à 12, caractérisé en ce que l'autre élément (26b) sollicite l'embrayage à friction avec une force

    d'actionnement dirigée essentiellement vers l'ensemble fixe.

    ) Dispositif de débrayage selon la revendication 14, caractérisé par un élément d'actionnement (10Ob) qui, par rapport à la direction de la

    force d'actionnement, vient prendre derrière un élément (58b) de préfé-

    rence un accumulateur de force (58b) de l'embrayage à friction et est cou-

    plé de manière amovible à l'autre élément (26b) (écrou (26b) et broche

    (14b)).
13. 16 ) Dispositif de débrayage selon l'une quelconque des revendications 2

    à 15, caractérisé en ce que par rapport à l'axe de rotation (D) de la bille, le rayon de roulement effectif

    (ri) des billes suivant lequel les billes (228) roulent dans la première rai-

    nure (216) est inférieur au rayon de roulement de billes (ra) effectif suivant

    lequel les billes (228) roulent dans la seconde rainure (224).
14. 17 ) Dispositif de débrayage selon la revendication 16, caractérisé en ce que les billes (228) roulent dans une première zone de surface de roulement (332) du premier dispositif à billes (216) et sur une seconde surface de roulement (234) de la seconde rainure (224) ne tournant autour de l'axe de rotation de bille (D) respectif, et au moins lors du mouvement de roulement, les billes (228) sont en

    contact avec la première zone de surface de roulement (232) par une pre-

    mière zone de surface de billes qui est à une distance (ri) plus faible par rapport à l'axe de rotation (D) de la bille qu'une seconde surface de zone de bille par laquelle les billes (28) sont en contact avec la seconde zone de

    surface de roulement (234) lors du mouvement de roulement.
15. 18 ) Dispositif de débrayage selon la revendication 17, caractérisé en ce que la première rainure (216) a un profil de section avec un premier rayon de

    courbure de surface (Ri) au niveau de la première zone de surface de rou-

    lement (232), la seconde rainure (224) présente un profil de section ayant un second rayon de courbure de surface (Ra) au niveau de la seconde zone de roulement de billes (234) et, le premier rayon de courbure de surface (Ri) est plus petit que le second

    rayon de courbure de surface (Ra).
16. 19 ) Dispositif de débrayage selon l'une quelconque des revendications 16

    à 18, caractérisé en ce que

    la première rainure (216) et la seconde rainure (224) ont une section res-

    pective avec un rayon de courbure de surface (R, r) qui diminue à partir de

    la zone d'ouverture en direction du fond de rainure (230).

    ) Dispositif de débrayage selon la revendication 19, caractérisé en ce que le rayon de courbure de surface (r) de la première rainure (216) et/ou le rayon de courbure de surface (r) de la seconde rainure (224) au niveau du

    fond de rainure (230) est plus petit que le rayon (rk) de la bille (228).
17. 21 ) Embrayage à friction comprenant un dispositif de débrayage (10, 10a,

    1 Ob) selon l'une quelconque des revendications (1 à 20).