FR3017431A1

FR3017431A1 - Butee d'embrayage-debrayage ou de suspension, vehicule automobile et methode de fabrication d'une telle butee

Info

Publication number: FR3017431A1
Application number: FR1451014A
Authority: FR
Inventors: Thomas Perrotin; Mickael Chollet; Stephane Gaultier; Eric Baudez
Original assignee: SKF AB
Current assignee: SKF AB
Priority date: 2014-02-10
Filing date: 2014-02-10
Publication date: 2015-08-14
Anticipated expiration: 2034-02-10
Also published as: BR102015001814B1; FR3017431B1; BR102015001814A2; CN104832556B; CN104832556A

Abstract

L'invention concerne une butée (1) d'embrayage-débrayage ou de suspension de véhicule automobile, cette butée (1) comprenant : un roulement (4) à corps roulants (44) formant organe de transmission d'un effort axial et comprenant une bague tournante (41) et une bague non tournante (42) entre lesquelles est définie une chambre de roulement pour les corps roulants (44) ; et au moins un dispositif d'étanchéité (6) positionné sur un côté (432) de la chambre de roulement et adapté pour protéger la chambre de roulement et les corps roulants (44) d'infiltrations d'eau ou de particules polluantes. Cette butée (1) est caractérisée en ce que le dispositif d'étanchéité (6) comprend : un insert (61) positionné dans un logement prévu à cet effet dans une première bague parmi la bague tournante (41) et la bague non tournante (42) du roulement (4) ; et un joint d'étanchéité (62) fixé à l'insert (61) et comportant une lèvre axiale en contact avec une deuxième bague parmi la bague tournante (41) et la bague non tournante (42) du roulement (4). L'invention concerne également un véhicule automobile équipé d'une telle butée (1) et une méthode de fabrication d'une telle butée (1).

Description

BUTEE D'EMBRAYAGE-DEBRAYAGE OU DE SUSPENSION, VEHICULE AUTOMOBILE ET METHODE DE FABRICATION D'UNE TELLE BUTEE La présente invention concerne une butée d'embrayage-débrayage ou de suspension utilisée dans un véhicule automobile, pour transmettre un effort axial entre une pièce non tournante, telle qu'un piston d'actionnement, et une pièce tournante, telle qu'un diaphragme de boîte à vitesses. L'invention concerne également un véhicule automobile équipée d'une telle butée et une méthode de fabrication d'une telle butée. Dans le domaine automobile, il est connu d'utiliser une butée d'embrayage- débrayage pour actionner le diaphragme tournant d'une boîte à vitesses, à partir d'un piston mobile en translation. Pour ce faire, la butée comprend un roulement à corps roulants, avec une bague tournante destinée à être en contact avec des becs du diaphragme, et une bague non tournante destinée à être en contact avec un organe de manoeuvre solidaire du piston ou constitué par une partie de celui-ci.

FR-A-2 990 733 décrit un exemple d'une telle butée, comprenant un roulement à billes et un dispositif d'étanchéité adapté pour protéger les billes d'infiltrations d'eau ou de particules polluantes. Le roulement comprend une bague extérieure et une bague intérieure entre lesquelles est définie une chambre de roulement pour les billes. Le dispositif d'étanchéité est positionné sur un côté de la chambre de roulement, plus éloigné de l'axe central de la butée que l'autre côté de la chambre de roulement. Le dispositif d'étanchéité comprend un insert rigide et un joint en matériau élastiquement déformable. Le joint est surmoulé sur l'insert et fixé à la bague extérieure. Le joint comporte une lèvre en contact avec la bague intérieure. De l'autre côté de la chambre de roulement, plus rapproché de l'axe central de la butée, celle-ci ne comporte pas de dispositif d'étanchéité.

Le but de la présente invention est de proposer une variante de butée. A cet effet, l'invention a pour objet une butée d'embrayage-débrayage ou de suspension de véhicule automobile, cette butée comprenant : un roulement à corps roulants formant organe de transmission d'un effort axial et comprenant une bague tournante et une bague non tournante entre lesquelles est définie une chambre de roulement pour les corps roulants ; et au moins un dispositif d'étanchéité positionné sur un côté de la chambre de roulement et adapté pour protéger la chambre de roulement et les corps roulants d'infiltrations d'eau ou de particules polluantes. Cette butée est caractérisée en ce que le dispositif d'étanchéité comprend : un insert positionné dans un logement prévu à cet effet dans une première bague parmi la bague tournante et la bague non tournante du roulement ; et un joint d'étanchéité fixé à l'insert et comportant une lèvre axiale en contact avec une deuxième bague parmi la bague tournante et la bague non tournante du roulement. Ainsi, l'invention permet de positionner de manière simple le dispositif d'étanchéité au sein du roulement et d'isoler efficacement la chambre de roulement et les corps roulants. Selon d'autres caractéristiques avantageuses de l'invention, prises isolément ou en combinaison : - L'insert est clipsé dans le logement. - La première bague comporte un décrochement qui est ménagé en bordure du logement et qui forme un moyen de retenue de l'insert par rapport à la première bague. - La première bague comporte deux surfaces qui délimitent le logement et qui forment entre elles un angle aigu, du côté du logement, dans un plan de coupe comprenant un axe central de la butée. - L'insert comprend des languettes déformables lorsque l'insert est positionné dans le logement. - La lèvre axiale du joint d'étanchéité est en contact avec une surface radiale de la deuxième bague. - La butée comprend un deuxième dispositif d'étanchéité positionné sur un autre côté de la chambre de roulement par rapport au côté du dispositif d'étanchéité. - La bague tournante est la bague extérieure et la bague non tournante est la bague intérieure du roulement. - La bague tournante est la bague intérieure et la bague non tournante est la bague extérieure du roulement. L'invention concerne également : - un système d'embrayage de véhicule automobile, comprenant une butée d'embrayage-débrayage telle que mentionnée ci-dessus ; - un système de suspension de véhicule automobile, comprenant une butée de suspension telle que mentionnée ci-dessus ; - un véhicule automobile, équipé d'une butée d'embrayage-débrayage ou de suspension telle que mentionnée ci-dessus. L'invention a également pour objet une méthode de fabrication d'une telle butée, comprenant des étapes suivantes : a) fabriquer la bague tournante, la bague non tournante et les corps roulants du roulement ; b) fabriquer le dispositif d'étanchéité, avec le joint d'étanchéité fixé à l'insert ; c) positionner l'insert dans le logement prévu à cet effet dans la première bague parmi la bague tournante et la bague non tournante du roulement ; d) positionner la lèvre axiale en contact avec la deuxième bague parmi la bague tournante et la bague non tournante.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels : la figure 1 est une coupe axiale d'une butée d'embrayage-débrayage conforme à l'invention, comprenant un roulement, des dispositifs d'étanchéité et une rondelle- frein ; la figure 2 est une vue à plus grande échelle d'une partie de la figure 1, au-dessus de l'axe central de la butée ; la figure 3 est une vue analogue à la figure 2, montrant uniquement la bague extérieure du roulement ; la figure 4 est une vue analogue à la figure 2, montrant uniquement le dispositif d'étanchéité situé à gauche de la figure 2 ; la figure 5 est une vue analogue à la figure 2, montrant uniquement le dispositif d'étanchéité situé à droite de la figure 2 ; la figure 6 est une vue en perspective, à une autre échelle, du dispositif d'étanchéité situé du côté de la rondelle-frein; et la figure 7 est une autre vue en perspective du dispositif d'étanchéité montré à la figure 6. Sur les figures 1 à 7 est représentée une butée 1 d'embrayage-débrayage conforme à l'invention.

La butée 1 est destinée à être montée sur un véhicule automobile pour transmettre un effort axial F1 exercé par un piston 2, représenté en traits mixtes uniquement à la figure 1. La butée 1 transmet l'effort F1 à un diaphragme de boîte à vitesses, représenté par deux de ses becs 3 également en traits mixtes uniquement à la figure 1. La butée 1 comprend un roulement à billes 4 pourvu de deux dispositifs d'étanchéité 5 et 6. La butée 1 comprend également une rondelle-frein 7 positionnée à proximité du dispositif 6. Le roulement 4 comprend une bague extérieure 41 tournante et une bague intérieure 42 non tournante, entre lesquelles est définie une chambre de roulement 43. Chacune des bagues 41 et 42 est formée de préférence par emboutissage d'une tôle métallique ou par tout autre moyen adapté à la présente application. Une série de corps roulants, en l'espèce des billes 44, est disposée dans la chambre de roulement 43 en étant maintenue en position par une cage 45. La butée 1 présente un axe central X1, formant l'axe de rotation relative des bagues 41 et 42 l'une par rapport à l'autre. Par la suite, on définit une direction axiale qui s'étend parallèlement à l'axe X1 et une direction radiale qui s'étend radialement à l'axe X1. La bague extérieure 41 comprend une partie 411 globalement axiale et une partie 412 globalement radiale. Les parties 411 et 412 sont reliées par un coude 413. La partie axiale 411 comprend une portion droite axiale 4111, une portion courbe 4112, un coude 4113 et une portion droite inclinée 4114. La portion courbe 4112 converge vers l'axe X1 depuis la portion 4111 vers le coude 4113. La portion droite 4114 converge vers l'axe X1 depuis le coude 413 vers le coude 4113. La portion droite 4114 présente une surface intérieure 4115 de forme tronconique. La partie radiale 412 comprend une première portion droite radiale 4121, un coude 4122 et une deuxième portion droite radiale 4123. Le coude 4122 forme un décrochement intérieur 4124. La portion 4121 comporte une surface intérieure 4125 de forme annulaire plane. La portion 4123 est plus rapprochée des billes 44 que la portion 4121. Le coude 413 relie les portions 4114 et 4121. Du côté de la chambre de roulement 43, la partie 411 et plus précisément la portion 4112 délimite une piste 415 de roulement pour les billes 44. La bague extérieure 41 délimite un logement 414 à l'intérieur du coude 413, entre le décrochement 4124 et les surfaces 4115 et 4125. Du côté du logement 414, les surfaces 4115 et 4125 définissent un angle aigu dans un plan de coupe comprenant l'axe X1. Le logement 414 est prévu pour recevoir le dispositif 6, comme détaillé ci-après. La bague intérieure 42 comprend une partie courbe 421 globalement axiale, une partie droite axiale 422 et une partie courbe 423 globalement radiale. La partie 421 comporte une surface d'extrémité latérale 424, disposée face à la partie 412 de la bague 41, qui présente une forme annulaire plane. Du côté de la chambre de roulement 43, la partie 421 délimite une piste 425 de roulement pour les billes 44. La partie 422 comporte une surface intérieure 426, disposée face à la partie 411 de la bague 41, qui présente une forme cylindrique. La chambre de roulement 43 présente un premier côté 431 et un deuxième côté 432, situés de part et d'autre des billes 44. Le dispositif 5 est positionné du côté 431 et le dispositif 6 est positionné du côté 432. Le dispositif 5 est plus éloigné de l'axe X1 et le dispositif 6 est plus rapproché de l'axe X1. Le piston 2 est positionné en appui contre la partie 423 de la bague interne 42, tandis que les becs 3 du diaphragme sont positionnés contre la partie 412 de la bague externe 41.

Les dispositifs d'étanchéité 5 et 6 sont prévus pour isoler la chambre 43 et les billes 44, pour les protéger d'infiltrations d'eau ou de particules polluantes susceptibles de provenir de l'extérieur du roulement 4. Le dispositif 5 comprend un insert 51 et un joint 52. Le dispositif 6 comprend un insert 61 et un joint 62. Les dispositifs d'étanchéité 5 et 6, plus précisément les inserts 51 et 52, sont montés sur la bague externe 41. Le dispositif 5 est monté sur la bague 41 du premier côté 431 de la chambre 43, tandis que le dispositif 6 est monté sur la bague 41 du deuxième côté 432 de la chambre 43, de part et d'autre de la chambre 43 et des billes 44. Chaque insert 51 et 61 est en matériau déformable élastiquement ou plastiquement dans les conditions de mise en oeuvre de la butée 1, par exemple en métal. Chaque insert 51 et 61 est formé de préférence par emboutissage d'une tôle métallique.

Chaque joint 52 et 62 est en matériau déformable élastiquement dans les conditions de mise en oeuvre de la butée 1, par exemple en caoutchouc ou en matériau thermoplastique, tel que le polyéthylène TPE ou le polyuréthane TPU. Chaque joint 52 et 62 est formé de préférence par surmoulage sur l'insert 51 ou 61, respectivement. L'insert 51 comprend une partie axiale 511 et une première partie radiale 512 reliées par un coude 513, ainsi qu'une deuxième partie radiale 514 reliée par un coude 515 à la première partie radiale 512. La partie 512 est plus rapprochée des billes 44 que la partie 514. Une extrémité 516 de la partie 511, opposée au coude 513, est repliée sur la portion 4112 de la bague 41 lorsque l'insert 51 est fixé sur cette bague 41. Le joint 52 comprend une base 521 et une lèvre 522. La base 521 est fixée à l'insert 51 et comporte, d'une part du côté extérieur de l'insert 51, une extension 525 formée le long de la partie 514 et, d'autre part, du côté intérieur de l'insert 51, une extension 526 formée le long de la partie 514, du coude 515 et de la partie 512. L'extension 516 se termine, à l'opposé de la base 521, par un bourrelet 527 disposé entre la partie 512 de l'insert 51 et la partie 411 de la bague 41. La lèvre 522 comporte une partie radiale 523 qui s'étend depuis la base 521 en direction de l'axe X1 et de la surface 426 et une partie inclinée 524 qui s'étend depuis la partie radiale 523 au contact de la surface 426. La lèvre 522 peut être qualifiée de lèvre axiale, qui vient en appui contre la surface axiale 426. L'insert 61 comprend une partie tronconique 611 et une partie radiale 612 reliée par une partie courbe 613. L'insert 61 comprend également une partie tronconique 614 qui s'étend depuis la partie radiale 612 à l'opposé de la partie courbe 613, jusqu'à une extrémité recourbée 615. L'insert 61 comprend également une partie courbée 616 qui s'étend depuis la partie tronconique 611 à l'opposé de la partie courbe 613. L'insert 61 comprend également des languettes 617, présentant chacune une extrémité libre 618.

Les langues 617 s'étendent, depuis la partie 616 jusqu'à l'extrémité 618, le long des parties 611 et 613 de l'insert 61. Les languettes 617 sont réparties régulièrement autour de l'axe X1 et sont séparées par des espaces 619. Les languettes 617 sont déformables dans les conditions de mise en oeuvre de la butée 1, en particulier lorsque l'insert 61 est positionné dans le logement 414 de la bague 41, comme détaillé ci-après. Le joint 62 comprend une base 621 et une lèvre 622. La base 621 est fixée à l'insert 61 et comporte, d'une part du côté intérieur de l'insert 61, une extension 623 et, d'autre part du côté extérieur de l'insert 61, une extension 624. Les extensions 623 et 624 sont chacune formées le long de la partie 614, depuis l'extrémité 615 jusqu'à la partie 612. La lèvre 622 peut être qualifiée de lèvre axiale, qui vient en appui contre la surface radiale 424.

La rondelle-frein 7 est positionnée en appui contre la bague extérieure 41, à l'intérieur de cette bague 41, à proximité du dispositif 6. La rondelle-frein 7 est formée par emboutissage d'une tôle métallique. La rondelle-frein 7 comprend un corps 71 de forme tronconique et des dents 72, qui s'étendent depuis le corps 71 en direction de l'axe X1 et qui sont régulièrement réparties autour de l'axe X1. Les dents 72 permettent le montage et le maintien de la rondelle-frein 7 sur un manchon ou un arbre, non représenté dans un but de simplification. La rondelle-frein 7 et plus précisément le corps 71 est destiné à venir en appui contre la portion 4123 de la bague 41, afin d'assurer une immobilisation axiale relative de la bague 41 le long de l'axe X1. Le fonctionnement de la rondelle-frein 7 est décrit par exemple dans FR-A-2 990 733.

Une méthode de fabrication de la butée 1 est décrite ci-après. Dans une étape a), on fabrique la bague tournante 41, la bague non tournante 42 et les corps roulants 44 du roulement 4. Dans une étape b), on fabrique le dispositif d'étanchéité 6. Le joint 62 est fixé à l'insert 61. De préférence, le joint 62 est surmoulé sur l'insert 61.

Dans une étape c), on positionne l'insert 61 dans le logement 414 prévu à cet effet dans la bague extérieure 41. De préférence, l'insert 61 est clipsé dans le logement 414. Les languettes 617, plus précisément leurs extrémités 618, sont déformées en appui contre la surface 4115 de la bague 41. La partie 616 de l'insert 61 est positionnée contre la surface 4125 de la bague 41. Le décrochement 4124 ménagé en bordure du logement 414 forme un moyen de retenue de la partie 611 de l'insert 61 par rapport à la bague 41. Comme les surfaces 4115 et 4125 forment un angle aigu et sont bordées par le décrochement 4124, l'insert 61 est maintenu en position dans le logement 414. Dans une étape d), on positionne la lèvre axiale 622 en contact avec la bague non tournante 42, plus précisément contre la surface radiale 424. Le roulement 4 est assemblé avec le dispositif d'étanchéité 6. L'appui de la lèvre 622 contre la bague 42 est bien maîtrisé, ce qui permet d'isoler efficacement la chambre 43 et les billes 44.

Les étapes a) et b) peuvent être réalisés simultanément ou successivement, dans un ordre quelconque. L'étape c) est réalisée après les étapes a) et b). L'étape d) peut être réalisée après ou simultanément à l'étape c). Par ailleurs, la butée 1 peut être conformée différemment des figures 1 à 7 sans sortir du cadre de l'invention. En variante non représentée, la butée 1 est une butée rotulante, telle que décrite par exemple dans WO-A-2010/031756. Selon une autre variante non représentée, la butée 1 est une butée de suspension adaptée pour équiper un système de suspension d'un véhicule automobile.

Selon une autre variante non représentée, le piston 2 est positionné en appui contre la bague externe 41, tandis que les becs 3 du diaphragme sont positionnés contre la bague interne 42. De préférence dans ce cas, la bague externe 41 est non tournante, tandis que la bague interne 42 est tournante. Selon une autre variante non représentée, le roulement 4 comprend des corps roulants 44 autres que des billes, tels que des galets ou des aiguilles. Selon une autre variante non représentée, les joints 52 et 62 peuvent présenter une configuration différente, par exemple comporter deux lèvres d'étanchéité. Selon une autre variante non représentée, la rondelle-frein 7 peut être pourvue d'un bord continu en remplacement des dents 73.

En outre, les caractéristiques techniques des différents modes de réalisation et variantes mentionnés ci-dessus peuvent être, en totalité ou pour certaines d'entre elles, combinées entre elles. Ainsi, la butée 1 peut être adaptée en termes de coût et de performance.25

Claims

REVENDICATIONS1.- Butée (1) d'embrayage-débrayage ou de suspension de véhicule automobile, cette butée (1) comprenant : un roulement (4) à corps roulants (44) formant organe de transmission d'un effort axial (F1) et comprenant une bague tournante (41) et une bague non tournante (42) entre lesquelles est définie une chambre de roulement (43) pour les corps roulants (44) ; et au moins un dispositif d'étanchéité (6) positionné sur un côté (432) de la chambre de roulement (43) et adapté pour protéger la chambre de roulement (43) et les corps roulants (44) d'infiltrations d'eau ou de particules polluantes ; caractérisée en ce que le dispositif d'étanchéité (6) comprend : un insert (61) positionné dans un logement (414) prévu à cet effet dans une première bague parmi la bague tournante (41) et la bague non tournante (42) du roulement (4) ; et un joint d'étanchéité (62) fixé à l'insert (61) et comportant une lèvre axiale (622) en contact avec une deuxième bague parmi la bague tournante (41) et la bague non tournante (42) du roulement (4).
2.- Butée (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'insert (61) est clipsé dans le logement (414).
3.- Butée (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la première bague comporte un décrochement (4124) qui est ménagé en bordure du logement (414) et qui forme un moyen de retenue de l'insert (61) par rapport à la première bague.
4.- Butée (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la première bague comporte deux surfaces (4115, 4125) qui délimitent le logement (414) et qui forment entre elles un angle aigu, du côté du logement (414), dans un plan de coupe comprenant un axe central (X1) de la butée (1).
5.- Butée (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'insert (61) comprend des languettes (67) déformables lorsque l'insert (61) est positionné dans le logement (414).
6.- Butée (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la lèvre axiale (622) du joint d'étanchéité (61) est en contact avec une surface radiale (424) de la deuxième bague.
7.- Butée (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend un deuxième dispositif d'étanchéité (5) positionné sur un autre côté (431) de la chambre de roulement (43) par rapport au côté (432) du dispositif d'étanchéité (6).
8.- Butée (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la bague tournante (41) est la bague extérieure et la bague non tournante (42) est la bague intérieure du roulement (4).
9.- Véhicule automobile équipé d'une butée (1) selon l'une des revendications 1 à 8.
10.- Méthode de fabrication d'une butée (1) selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que la méthode comprend des étapes suivantes : a) fabriquer la bague tournante (41), la bague non tournante (42) et les corps roulants (44) du roulement (4) ; b) fabriquer le dispositif d'étanchéité (6), avec le joint d'étanchéité (62) fixé à l'insert (61) ; c) positionner l'insert (61) dans le logement (414) prévu à cet effet dans la première bague parmi la bague tournante (41) et la bague non tournante (42) du roulement (4) ; d) positionner la lèvre axiale (622) en contact avec la deuxième bague parmi la bague tournante (41) et la bague non tournante (42).