FR2877061A1 - Butee de debrayage autocentreuse - Google Patents

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Abstract

Dispositif de butée de débrayage autocentreuse apte à fonctionner en contact constant avec un diagramme de mécanisme d'embrayage, le dispositif comprenant un élément de manoeuvre 3 et un palier à roulement 1 muni d'une bague non tournante 6, d'une bague tournante 5, et d'au moins une rangée d'éléments roulants 7 disposés entre les bagues, ledit palier à roulement étant solidaire axialement de l'élément de manoeuvre. L'élément de manoeuvre comprend une collerette radiale 22 munie d'une surface d'appui 23 en contact avec une portion radiale 15 de la bague non tournante 6, et au moins un doigt axial 24, déformable radialement, et pourvu d'une saillie radiale formant crochet 27 situé à proximité de la portion radiale, du côté axialement opposé à la surface d'appui, ledit crochet étant apte à assurer la retenue axiale de la bague non tournante. La surface d'appui de l'élément de manoeuvre comprend au moins un élément de friction 23 apte à maintenir sensiblement l'autocentrage du palier à roulement sous l'effet d'un effort axial de précontrainte dudit palier contre le diaphragme, le doigt axial 24 étant monté avec un jeu radial dans un alésage de la bague non tournante, le crochet 27 laissant subsister un léger espace axial entre ledit crochet 27 et la portion radiale 15 de la bague non tournante.

Description

Butée de débrayage autocentreuse.
La présente invention concerne le domaine des butées de débrayage destinées à fonctionner en contact constant avec 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 supporte le roulement et, sous l'action d'un organe de commande, pouvant être mécanique, électrique ou hydraulique, maintient le roulement de butée en contact constant avec le diaphragme. Un déplacement axial dudit roulement, sous l'effet de l'organe de commande, actionne ainsi le mécanisme d'embrayage. L'élément de manoeuvre permet d'assurer une solidarisation axiale du roulement de butée sur ledit élément de manoeuvre tout en autorisant, dans le sens radial, des déplacements du roulement de butée afin d'obtenir un alignement des axes de rotation du roulement et du diaphragme, et de réaliser ainsi l'autocentrage du roulement de butée sur le diaphragme.
A cet effet, le document U S 4, 724, 943 décrit une butée de débrayage dans lequel l'élément de manoeuvre, réalisé en matière plastique, comprend une collerette radiale munie d'une surface d'appui en contact avec une portion radiale d'une bague non tournante du roulement, et des éléments formant crochets assurant la retenue axiale de la bague non tournante. La bague non tournante est pincée axialement entre la surface d'appui de la collerette radiale et des éléments de retenue.
Le document FR-A-2 642 126 décrit une butée de débrayage dans lequel l'élément de manoeuvre comprend une collerette radiale munie d'une surface d'appui en contact avec une portion radiale d'une bague non tournante du roulement, et une pluralité de languettes élastiques circonférentiellement régulièrement réparties et s'étendant axialement. Chaque languette est pourvue d'une portée de contact apte à coopérer avec la bague non tournante pour réaliser l'autocentrage de la butée, et d'un crochet permettant d'assurer la retenue axiale de ladite bague.
Une telle butée présente l'inconvénient d'utiliser un élément de manoeuvre comprenant un nombre important de languettes venant en contact avec la bague non tournante de la butée en vue de son autocentrage. Outre le fait que l'élément de manoeuvre comprend des languettes présentant une dimension axiale particulièrement importante afin d'obtenir l'amplitude nécessaire aux mouvements d'autocentrage du roulement, l'élément de manoeuvre comprend une pièce de forme relativement complexe et coûteuse, pouvant être incompatible avec une industrialisation en grande série de dispositifs de butée de débrayage.
La présente invention a donc pour but de remédier à ces inconvénients en proposant une butée de débrayage autocentreuse particulièrement facile à monter, relativement économique et compacte.
A cet effet, le dispositif de butée de débrayage autocentreuse, selon un aspect de l'invention, est apte à fonctionner en contact constant avec un diaphragme de mécanisme d'embrayage, le dispositif comprenant un élément de manoeuvre et un palier à roulement muni d'une bague non tournante, d'une bague tournante et d'au moins une rangée d'éléments roulants disposés entre les bagues, ledit palier à roulement étant solidaire axialement de l'élément de manoeuvre. L'élément de manoeuvre comprend une collerette radiale munie d'une surface d'appui en contact avec une portion radiale de la bague non tournante, et au moins un doigt axial, déformabie radialement, pourvu d'une saillie radiale formant crochet situé à proximité de la portion radiale, du côté axialement opposé à la surface d'appui. Ledit crochet est apte à assurer la retenue axiale de la bague non tournante. Selon un aspect de l'invention, la surface d'appui de l'élément de manoeuvre comprend au moins un élément de friction apte à maintenir sensiblement l'autocentrage du pallier à roulement sous l'effet d'un effort axial de précontrainte dudit palier contre le diaphragme, le doigt axial étant monté avec un jeu radial dans un alésage de la bague non tournante, le crochet laissant subsister un léger espace axial entre ledit crochet et la portion radiale de la bague non tournante.
Le dispositif présente l'avantage de comprendre un élément de friction apte à maintenir le positionnement et le centrage du roulement par rapport au diaphragme par appui axial d'une portion radiale de la bague non tournante contre ledit élément de friction, lorsque l'effort axial de précontrainte est important mais également lorsqu'il est réduit. Le positionnement et le centrage du roulement par rapport au diaphragme sont ainsi assurés par l'effort axial de précontrainte de la butée contre le diaphragme.
L'effort axial de précontrainte permet de réaliser le centrage de la butée par rapport au diaphragme, l'élément de friction coopérant avec la bague non tournante du palier à roulement pour générer un effort radial de friction permettant le maintien dudit centrage. Le doigt axial étant monté avec un jeu radial et un jeu axial dans un alésage de la bague non tournante, ledit doigt n'exerce pas d'effort radial ni axial sur ladite bague. Avec un tel dispositif, il devient ainsi possible de prévoir un nombre réduit de doigts, lesdits doigts permettant d'assurer uniquement la retenue axiale de la bague non tournante du roulement de butée et n'influençant pas l'autocentrage dudit roulement. En outre, il n'est pas nécessaire de concevoir des doigts présentant une dimension axiale relativement importante réduisant sensiblement la compacité du dispositif.
Avantageusement, l'élément de friction présente un coefficient de friction sensiblement supérieure à celui de l'élément de manoeuvre.
Dans un mode de réalisation, l'élément de friction est constitué par la surface d'appui de l'élément de manoeuvre, ladite surface d'appui présentant une rugosité sensiblement supérieure à celles des autres surfaces de l'élément de manoeuvre. Une telle surface d'appui peut avantageusement être obtenue lors du moulage de l'élément de manoeuvre en utilisant par exemple un moule dont l'état de surface, au niveau de ladite surface, est sensiblement dégradé par des irrégularités de surface, par exemple des stries.
Dans un autre mode de réalisation, l'élément de friction est rapporté au voisinage de la surface d'appui de l'élément de manoeuvre. Avec un tel élément de friction rapporté, il est possible d'augmenter sensiblement le coefficient de friction entre la surface d'appui de l'élément de manoeuvre et la bague non tournante du roulement, par exemple dans le cas d'un effort axial de précontrainte de la butée contre le diaphragme de mécanisme d'embrayage particulièrement faible.
De préférence, l'élément de friction et l'élément de manoeuvre sont réalisés dans un même matériau.
L'élément de manoeuvre, la collerette radiale, le doigt axial et le crochet peuvent être monoblocs.
Avantageusement le crochet laisse subsister un espace axial entre ledit crochet et la portion radiale de la bague non tournante. Un tel espace axial entre le crochet et la bague non tournante permet d'éviter toute interférence lors d'un déplacement radial du roulement.
De préférence, la base du doigt axial est disposée axialement au voisinage de la collerette radiale, l'extrémité libre du doigt étant décalée en direction de ladite collerette radiale par rapport à l'extrémité axiale de l'élément de manoeuvre. Une telle disposition permet d'obtenir la souplesse nécessaire du doigt axial pour réaliser un encliquetage aisé du roulement de butée sur l'élément de manoeuvre, lors de l'assemblage du dispositif, tout en favorisant la compacité du dispositif.
Avantageusement, le doigt axial est disposé radialement entre une partie de l'élément de manoeuvre et la bague non tournante. Le crochet peut être disposé axialement entre la bague non tournante et une extrémité axiale de la bague tournante. De préférence, l'élément de manoeuvre comprend entre deux et quatre doigts axiaux.
L'invention concerne également un système de commande d'embrayage comprenant une fourchette de commande, un diaphragme et un dispositif de butée de débrayage autocentreuse apte à fonctionner en contact constant avec un diaphragme de mécanisme d'embrayage, le dispositif de butée comprenant un élément de manoeuvre et un palier à roulement muni d'une bague non tournante, d'une bague tournante, et d'au moins une rangée d'éléments roulants disposés entre les bagues. Le palier à roulement est solidaire axialement de l'élément de manoeuvre, ledit élément de manoeuvre comprenant une collerette radiale munie d'une surface d'appui en contact avec une portion radiale de la bague non tournante, et au moins un doigt axial, déformable radialement, pourvu d'une saillie radiale formant crochet situé à proximité de la portion radiale, du côté axialement opposé à la surface d'appui. Ledit crochet est apte à assurer la retenue axiale de la bague non tournante. La surface d'appui de l'élément de manoeuvre comprend au moins un élément: de friction apte à maintenir sensiblement l'autocentrage du palier à roulement sous l'effet d'un effort axial de précontrainte dudit palier contre le diaphragme, le doigt axial étant monté avec un jeu radial dans un alésage de la bague non tournante.
La présente invention sera mieux comprise à l'étude de la description détaillée de modes de réalisation pris à titre d'exemples nullement limitatifs et illustrés par les dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 est une vue en coupe axiale en élévation d'une butée de débrayage selon un premier mode de réalisation de l'invention; la figure 2 est une vue de détail de la figure 1; la figure 3 est une vue en coupe selon l'axe IIIIII de la figure 2; la figure 4 est une vue en coupe axiale en élévation d'une butée de débrayage selon un deuxième mode de réalisation de l'invention; - la figure 5 est ùne vue de détail de la figure 4; et la figure 6 est une vue cle détail d'une butée de débrayage selon un troisième mode de réalisation de l'invention.
Sur les figures 1 à 3, un dispositif de butée de débrayage comprend un palier à roulement 2 monté sur un élément de manoeuvre 3 pouvant coulisser axialement par rapport à tube guide 4.
Le palier à roulement 2 comprend une bague intérieure 5, une bague extérieure 6, entre lesquelles sont logés des éléments roulants 7 ici sous forme de billes, une cage 7a de maintien de l'espace circonférentiel des éléments roulants 7, et un organe d'étanchéité 8.
La bague intérieure 5, par exemple réalisée par emboutissage d'une tôle ou d'un tube, comprend une portion toroïdale 9 présentant en section droite un profil interne concave apte à former un chemin de roulement toroïdal pour la rangée d'éléments roulants 7. La portion toroïdale 9 est prolongée à partir de sa portion de grand diamètre par une portion axiale 10 à l'extrémité de laquelle vient se raccorder une portion radiale 11 s'étendant sensiblement radialement vers l'extérieur. La portion radiale 11 est capable de coopérer par contact avec un diaphragme 12 permettant l'actionnement d'un embrayage (non représenté).
La bague extérieure 6, pouvant être réalisée par emboutissage d'une tôle mince ou d'un tube, comprend une portion toroïdale 13 présentant en section droite un profil interne concave apte à former un chemin de roulement torique pour]a rangée d'éléments roulants 7. La portion toroïdale 13 est prolongée, à partir de sa portion de petit diamètre, par une portion axiale 14 à l'extrémité de laquelle vient se raccorder une portion radiale 15.
La bague intérieure 5 est ici tournante et la bague extérieure 6 est non tournante. Bien entendu, il est également envisageable de prévoir une bague extérieure 6 tournante et une bague intérieure 5 non tournante.
La cage 7a est disposée radialement entre les portions toroïdales 9, 13 des bagues intérieure et extérieure 5 et 6, et axialement entre la rangée d'éléments roulants 7 et la portion radiale 15 de la bague extérieure 6. L'organe d'étanchéité 8 comprend une partie souple 16, par exemple réalisée en élastomère, disposée axialement et radialement entre les bagues intérieure et extérieure 5 et 6. Une lèvre annulaire formée sur le pourtour intérieur de la partie souple 16 vient frotter sur la portion axiale 10 de la bague intérieure 5. L'organe d'étanchéité 8 comprend également une armature 17 supportant la partie souple 8 et fixée sur la surface extérieure de la portion toroïdale 13 de la bague extérieure 6.
L'élément de manoeuvre 3 est réalisé en matière synthétique moulée, par exemple en polyamide chargé ou non d'éléments additifs tels que de la fibre de verre. L'élément de manoeuvre 3 comprend une portion tubulaire 18 pourvue d'un alésage cylindrique 18a en contact avec la surface extérieure du tube guide 4, et une extension radiale 19 située à proximité d'une extrémité axiale de la portion cylindrique 18, axialement du côté opposé au roulement 2. L'extension radiale 19 comprend une surface d'appui 20 orientée vers l'extérieur coopérant par contact direct avec une fourchette de commande 21 apte à exercer un effort axial sur la butée de débrayage 1. L'élément de manoeuvre 3 comprend également une collerette radiale 22, au voisinage de l'extension radiale 19, pourvue d'une surface d'appui 23 à l'opposée de la fourchette 21 et en contact de frottement avec la portion radiale de la bague extérieure 6. La surface d'appui 23 constitue ici une surface de friction permettant de maintenir sensiblement l'autocentrage du roulement 2 par rapport au diaphragme 12 obtenu uniquement sous l'effet d'un effort axial de précontrainte dudit roulement 1 sur le diaphragme 12. A cet effet, la surface 23 présente ici une rugosité adaptée de telle sorte que lorsque le roulement s'est autocentré sur le diaphragme 12, le coefficient de frottement entre la bague extérieure 6 du roulement et la surface d'appui 23 permette au roulement de conserver par friction sa position radiale par rapport à l'élément de manoeuvre 3 sous la seule action de l'effet axial de précontrainte exercé par la fourchette 21 sur la butée de débrayage à l'état embrayé. Au-delà de la surface d'appui 23, l'élément de manoeuvre 18 présente une courte portion cylindrique extérieure 18b, de diamètre inférieur à celui de l'alésage de la bague extérieure 6, l'élément de manoeuvre 3 se terminant par une courte portion cylindrique extérieure 18c de diamètre inférieur à celui de l'alésage de la bague intérieure 5.
L'élément de manoeuvre 3 comprend également des doigts axiaux 24 disposés radialement entre la bague extérieure 6 et des portions évidées 18d de la portion cylindrique 18. L'élément de manoeuvre 3 comprend avantageusement entre deux et quatre doigts axiaux 24 identiques entre eux. Les doigts axiaux 24 sont disposés sur la portion tubulaire 18 de l'élément de manoeuvre 3, de telle sorte qu'il subsiste un espace radial 25 entre ladite portion tubulaire et lesdits doigts.
Afin de présenter une flexibilité radiale suffisante, les doigts axiaux 24 s'étendent axialement de part et d'autre de la surface d'appui 23, l'emplanture desdits doigts étant décalée axialement à l'intérieur de la collerette 22 dont ils sont séparés radialement par des évidements 22a.
Les extrémités libres des doigts 24 s'arrêtent au voisinage de l'extrémité libre de la bague intérieure 5 située dans le prolongement du chemin de roulement. Les doigts axiaux 24 sont montés avec un jeu radial 26 dans un alésage de la bague extérieure 6. Les doigts axiaux 24 laissent donc subsister, entre lesdits doigts 24 et une extrémité libre de la portion radiale 15 de la bague extérieure 6, un jeu radial 26 au moins égal au jeu radial qui existe entre l'alésage de la bague extérieure 6 et la portion cylindrique 18b. Chaque doigt axial 24 comprend, à proximité de son extrémité libre, une saillie radiale dirigée vers l'extérieur formant crochet 27. Le crochet 27 est situé à proximité de la portion radiale 15 de la bague extérieure 6, axialement du côté opposé à la collerette radiale 22. Le crochet 27 s'étend axialement entre la portion radiale 15 et la portion toroïdale 9 de la bague intérieure 5. Le crochet 27 comprend une surface de retenue 28 sensiblement radiale venant en regard de la surface intérieure de la portion radiale 15. Le crochet 27 s'étend radialement en direction de la portion toroïdale 14 de la bague extérieure 6, l'extrémité libre du crochet 27 étant située à proximité de l'extrémité libre de la portion 15 de la bague extérieure 6. Le crochet 27 laisse subsister, entre ledit crochet 27 et la portion radiale 15, un espace axial.
Lors de l'assemblage du palier à roulement 2 sur l'élément de manoeuvre 3, les crochets 27 permettent grâce à un fléchissement radialement élastique des doigts axiaux 24, le passage du palier à roulement 2. Après assemblage du roulement 2 sur l'élément de manoeuvre 3, il subsiste un léger jeu axial entre la surface de retenue 28 des crochets 27 et l'extrémité de la portion radiale 15 de la bague extérieure 6, mais également un léger jeu radial 26 entre les doigts axiaux 24 et l'extrémité libre de ladite portion 15. Ces jeux axial et radial permettent un montage facilité du roulement 2 sur l'élément de manoeuvre 3 mais permettent également d'éviter une interférence entre l'élément de manoeuvre 3 et le roulement 2 lors de l'autocentrage du palier à roulement. Grâce audits jeux axial et radial, l'autocentrage de la butée 1 peut être réalisé par l'appui axial de la collerette 22 sur la portion radiale 15 assuré exclusivement par l'effort axial de précontrainte de la butée 1 contre le diaphragme 12, exercé par la fourchette de commande 21. En d'autres termes, les doigts axiaux 24 de l'élément de manoeuvre 3 n'exercent pas d'effort axial ou radial sur la bague intérieure 5 lorsque la butée 1 est en précontrainte axiale sur le diaphragme.
Le mode de réalisation illustré aux figures 4 et 5 diffère du précédent en ce que la collerette radiale 22 comprend, du côté du roulement 1, une cavité annulaire 29 sensiblement concave, orientée du côté du roulement 2. A l'intérieur de cavité annulaire 29 est disposé un élément de friction rapporté 30, réalisé ici sous la forme d'un jonc. L'élément de friction rapporté 30 est avantageusement réalisé avec une matière synthétique identique à celle utilisée pour l'élément de manoeuvre 3. L'élément de friction rapporté 30 est dimensionné de manière à être en saillie vers l'extérieur (figure 5) par rapport à la surface d'appui 23 de la collerette 22, lors de son montage. Un tel élément rapporté 30 permet d'augmenter la friction entre la collerette 22 et la portion radiale 15 de la bague extérieure 6 permettant par exemple de garantir l'autocentrage du palier à roulement 1 par rapport au diaphragme 12 lorsque l'effort axial de précontrainte est relativement réduit. 1 2
Sur le mode de réalisation de l'invention illustré à la figure 6, un élément de friction rapporté 31 annulaire est monté contre la surface d'appui 23 de la collerette radiale 22. L'élément de friction rapportée 31 présente une dimension radiale sensiblement équivalente à la dimension radiale de la collerette 22 et présente une dimension axiale sensiblement réduite. L'élément de friction rapporté 31 est axialement en contact de part et d'autre avec la collerette radiale 22 et la portion radiale 15. Avantageusement, l'élément de friction rapporté 31 est réalisé dans le même matériau synthétique que celui utilisé pour l'élément de manoeuvre 3. Il est également envisageable de prévoir un élément de friction rapporté 31 obtenu par bi-injection lors du moulage de l'élément de manoeuvre 3 ou encore par surmoulage. D'une manière analogue au mode de réalisation précédent, l'élément de friction rapporté 31 permet d'accroître sensiblement le coefficient de friction entre la collerette 22 et la portion axiale 15.
Le dispositif de butée de débrayage autocentreuse comprend des éléments aptes à retenir axialement la butée sur un élément de manoeuvre permettant de constituer un ensemble facilement manipulable et transportable jusqu'au montage final contre le mécanisme d'embrayage sans risque de démontage accidentel. Lesdits éléments n'interfèrent pas significativement avec le centrage du roulement par rapport au diaphragme grâce à la disposition de différents jeux de fonctionnement permettant notamment d'obtenir un dispositif de forme particulièrement simple et économique.

Claims (11)

REVENDICATIONS
1/ Dispositif de butée de débrayage autocentreuse apte à fonctionner en contact constant avec un diaphragme (12) de mécanisme d'embrayage, le dispositif comprenant un élément de manoeuvre (3) et un palier à roulement (1) muni d'une bague non tournante (6), d'une bague tournante (5), et d'au moins une rangée d'éléments roulants (7) disposés entre les bagues, ledit palier à roulement étant solidaire axialement de l'élément de manoeuvre, l'élément de manoeuvre comprenant une collerette radiale (22) munie d'une surface d'appui (23) en contact avec une portion radiale (15) de la bague non tournante (6), et au moins un doigt axial (24), déformable radialement, pourvu d'une saillie radiale formant crochet (27) situé à proximité de la portion radiale (15), du côté axialement opposé à la surface d'appui, ledit crochet étant apte à assurer la retenue axiale de la bague non tournante, caractérisé en ce que la surface d'appui (23) de l'élément de manoeuvre comprend au moins un élément de friction (23; 30; 31) apte à maintenir sensiblement l'autocentrage du palier à roulement sous l'effet d'un effort axial de précontrainte dudit palier contre le diaphragme, le doigt axial (24) étant monté avec un jeu radial dans un alésage de la bague non tournante, le crochet (27) laissant subsister un léger espace axial entre ledit crochet (27) et la portion radiale (15) de la bague non tournante.
2/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de friction (23; 30; 31) présente un coefficient de friction sensiblement supérieure à celui de]'élément de manoeuvre.
3/ Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'élément de friction est constitué par la surface d'appui (23) de l'élément de manoeuvre, ladite surface d'appui (23) présentant une rugosité sensiblement supérieure à celles des autres surfaces de l'élément de manoeuvre.
4/ Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'élément de friction (30; 31) est rapporté au voisinage de la surface d'appui de l'élément de manoeuvre.
5/ Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément de friction (30; 31) et l'élément de manoeuvre (3) sont réalisés dans un même matériau.
6/ Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément de manoeuvre (3), la collerette radiale (22), le doigt axial (24) et le crochet (27) sont monoblocs.
7/ Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la base du doigt axial (24) est disposée axialement au voisinage de la collerette radiale (22), l'extrémité libre du doigt étant décalée en direction de ladite collerette radiale par rapport à l'extrémité axiale de l'élément de manoeuvre (3).
8/ Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le doigt axial (24) est disposé radialement entre une partie (18a) de l'élément de manoeuvre (3) et la bague non tournante.
9/ Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le crochet (27) est disposé axialement entre la bague non tournante et une extrémité axiale de la bague tournante.
10/ Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément de manoeuvre (3) comprend entre deux et quatre doigt axiaux.
11/ Système de commande d'embrayage comprenant une 5 fourchette de commande, un diaphragme et un dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes.
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GB2045380A (en) * 1979-03-29 1980-10-29 Skf Cie Applic Mecanique Clutch release bearing assembly
US4724943A (en) 1986-06-25 1988-02-16 Aetna Bearing Company Radially adjustable clutch release bearing assembly
FR2642126A1 (fr) 1989-01-25 1990-07-27 Skf France Butee d'embrayage a autocentrage elastique

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