FR3031553A1 - Palier a roulement pour dispositif de butee de debrayage comprenant un revetement antifriction - Google Patents

Abstract

Le palier à roulement comprend une bague intérieure 14, une bague extérieure 16 et au moins une rangée d'éléments roulants 18 disposés entre lesdites bagues, l'une desdites bagues 16 comprenant au moins une surface d'appui 28 apte à venir axialement en contact direct contre un diaphragme de mécanisme d'embrayage. La surface d'appui 28 comprend au moins un moyen d'anti-rotation 32 apte à coopérer par contact avec le diaphragme pour l'immobilisation angulaire dudit diaphragme relativement à ladite bague. Ledit moyen d'anti-rotation 32 est venu de matière avec ladite bague 16. Au moins ladite surface d'appui 28 comprend un revêtement antifriction et/ou résistant à l'usure.

Description

1 Palier à roulement pour dispositif de butée de débrayage comprenant un revêtement antifriction La présente invention concerne le domaine des paliers à roulement notamment ceux utilisés dans les dispositifs de butée de débrayage destinés à agir sur le diaphragme d'un embrayage, en particulier pour véhicule automobile. De tels dispositifs comportent un palier à roulement dont une des bagues est tournante et l'autre est fixe, la bague tournante étant munie d'une surface d'attaque radiale destinée à venir en contact avec l'extrémité des doigts du diaphragme de l'embrayage. Un élément de manoeuvre non tournant supporte le palier à roulement et, sous l'action d'un organe de commande (mécanique, électrique ou hydraulique), vient déplacer axialement le palier pour faire appuyer la surface d'attaque de la bague tournante contre le diaphragme de l'embrayage et actionner le mécanisme d'embrayage. Afin de limiter l'usure par frottement entre les doigts du diaphragme et la bague tournante lors de manoeuvres de débrayage et d'embrayage, il est possible de fixer sur ladite bague tournante une bague d'usure en matière synthétique. Pour plus de détails sur une telle bague d'usure, on pourra par exemple se référer au brevet US-B26, 684, 996. Toutefois, cette solution présente l'inconvénient d'augmenter le nombre de composants du palier à fabriquer, à stocker et à assembler. La présente invention vise à remédier à cet inconvénient. Plus particulièrement, la présente invention vise à prévoir un palier à roulement pour dispositif de butée de débrayage présentant un nombre de composants réduit tout en permettant de diminuer la friction et/ou l'usure générées par contact avec le diaphragme associé. Dans un mode de réalisation, le palier à roulement comprend une bague intérieure, une bague extérieure, et au moins une rangée d'éléments roulants disposés entre lesdites bagues, l'une desdites bagues comprenant au moins une surface d'appui apte à venir 3031553 2 axialement en contact direct contre un diaphragme de mécanisme d'embrayage. Ladite surface d'appui comprend au moins un moyen d'anti-rotation apte à coopérer par contact avec le diaphragme pour l'immobilisation angulaire dudit diaphragme relativement à ladite 5 bague. Ledit moyen d'anti-rotation est venu de matière avec ladite bague. Au moins ladite surface d'appui comprend un revêtement antifriction et/ou résistant à l'usure. Le ou les moyens d'anti-rotation formés directement sur la bague permettent de réaliser la retenue angulaire du diaphragme 10 relativement à ladite bague. Une liaison positive en rotation est établie. On empêche une rotation relative entre le diaphragme et ladite bague lors des manoeuvres de débrayage et d'embrayage. Les phénomènes de friction et d'usure générés par glissements circonférentiels de la surface d'appui de ladite bague relativement au 15 diaphragme sont évités. Lors des manoeuvres de débrayage et d'embrayage, il se produit principalement un glissement radial relatif entre le diaphragme et la surface d'appui de ladite bague du palier. La friction et/ou l'usure générées par un tel glissement sont limitées grâce au revêtement 20 déposé sur la surface d'appui. En outre, la prévision du ou des moyens d'anti-rotation sur ladite bague permet de limiter le risque de détérioration du revêtement au cours du temps dans la mesure où le frottement entre le diaphragme et la surface d'appui de ladite bague est principalement généré par de légers glissements radiaux relatifs 25 entre eux. Ledit moyen d'anti-rotation comprend avantageusement deux bords latéraux aptes à coopérer avec des doigts du diaphragme. Ledit moyen d'anti-rotation peut s'étendre axialement. De préférence, ledit moyen d'anti-rotation est obtenu par déformation locale de matière de 30 ladite bague. Avantageusement, ladite bague est réalisée par emboutissage, ledit moyen d'anti-rotation étant formé par repoussage de matière ou par pliage.

3031553 3 Dans un mode de réalisation, ledit moyen d'anti-rotation s'étend en saillie par rapport à ladite surface d'appui axialement du côté opposé aux éléments roulants. Alternativement, ledit moyen d'anti-rotation peut s'étendre en retrait de ladite surface d'appui 5 axialement du côté des éléments roulants. Dans un mode de réalisation, ladite surface d'appui de ladite bague peut être plane. En variante, ladite surface d'appui de ladite bague est concave. Dans un mode de réalisation, ladite surface d'appui comprend 10 au moins deux moyens d'anti-rotation diamétralement opposés. Ladite bague peut comprendre une portion radiale comprenant la surface d' appui. L'invention concerne également un système de butée de débrayage comprenant un diaphragme, un palier à roulement tel que 15 défini précédemment et un élément de manoeuvre supportant le palier. Afin de limiter encore la friction et/ou l'usure générées par contact entre le palier et le diaphragme, un revêtement antifriction et/ou résistant à l'usure peut également être déposé au moins sur la partie des doigts dudit diaphragme en contact contre la surface d'appui 20 de ladite bague. 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 demi-vue en coupe axiale d'un palier à 25 roulement selon un premier exemple de réalisation de l'invention, - la figure 2 est une vue en perspective de la bague extérieure du palier de la figure 1, - la figure 3 est une vue en perspective de la bague extérieure d'un palier à roulement selon un deuxième exemple de réalisation de 30 l' invention, - la figure 4 est une demi-vue en coupe axiale d'un palier à roulement selon un troisième exemple de réalisation de l'invention, et - la figure 5 est une vue en perspective de la bague extérieure du palier de la figure 4.

3031553 4 Sur la figure 1, un palier à roulement, référencé 10 dans son ensemble, est destiné à être utilisé dans un dispositif de butée de débrayage prévu pour agir sur le diaphragme 12 d'un embrayage, en particulier pour véhicule automobile. Sur la figure, le diaphragme 12 5 est illustré partiellement et représenté en pointillés. Le diaphragme 12 comprend une pluralité de doigts 12a espacés dans le sens circonférentiel et délimitant entre eux des fentes. Le palier 10 à roulement est destiné à être monté sur un élément de manoeuvre (non représenté) du dispositif de butée de débrayage associé et est prévu 10 pour se déplacer axialement. Le palier 10 à roulement, d'axe 10a, comprend une bague intérieure 14 non tournante, une bague extérieure 16 tournante, une rangée d'éléments roulants 18, réalisés ici sous forme de billes, et disposés radialement entre des chemins de roulement ménagés sur 15 lesdites bagues, une cage 20 pour le maintien de l'espacement circonférentiel des éléments roulants 18, et un joint d'étanchéité 22 annulaire fixé sur la bague extérieure. La bague intérieure 14, d'axe 10a, à paroi mince peut avantageusement être réalisée par emboutissage d'une tôle, par 20 exemple en acier. La bague intérieure 14 est réalisée en une seule pièce. La bague intérieure 14 comprend une portion toroïdale 14a présentant en section droite un profil interne concave en quart de cercle formant la piste ou chemin de roulement de ladite bague pour les éléments roulants 18. La bague intérieure 14 comprend également 25 une portion axiale 14b annulaire prolongeant un bord de grand diamètre de la portion toroïdale 14a axialement à l'opposé de la bague extérieure 16. La bague intérieure 14 comprend encore une portion radiale 14c annulaire prolongeant un bord de petit diamètre de la portion toroïdale 14a et s'étendant radialement vers l'intérieur. La 30 portion radiale 14c est située axialement à l'opposé de la portion axiale 14b par rapport à la portion toroïdale 14a. La bague extérieure 16, d'axe 10a, à paroi mince peut également être avantageusement réalisée par emboutissage d'une tôle, par exemple en acier. La bague extérieure 16 est réalisée en une seule 3031553 5 pièce. La bague extérieure 16 comprend une portion toroïdale 16a présentant en section droite un profil interne concave en quart de cercle formant la piste ou chemin de roulement de ladite bague pour les éléments roulants 18. La portion toroïdale 16a est prolongée à 5 chaque extrémité par des portions axiales 16b, 16c annulaires. La portion axiale 16b prolonge un bord de grand diamètre de la portion toroïdale 16a et entoure radialement la portion toroïdale 14a de la bague intérieure. La portion axiale 16c prolonge un bord de petit diamètre de la portion toroïdale 16a axialement à l'opposé de la 10 portion axiale 16b. La bague extérieure 16 comprend également une portion radiale 16d annulaire prolongeant radialement vers l'intérieur la portion axiale 16c. Comme cela sera décrit plus en détail par la suite, la portion radiale 16d est prévue pour venir axialement en contact contre le diaphragme 12 de l'embrayage.

15 Le joint d'étanchéité 22 est fixé sur la bague extérieure 16 et exerce une étanchéité dynamique avec la bague intérieure 14. On entend par « étanchéité dynamique », une étanchéité entre deux pièces ayant un mouvement relatif. Le joint d'étanchéité 22 est fixé dans l'alésage de la portion axiale 16b de la bague extérieure et vient 20 frotter contre la surface extérieure de la portion axiale 14b de la bague intérieure. La bague extérieure 16 est prévue pour coopérer par contact avec le diaphragme 12 de l'embrayage. La portion radiale 16d de la bague extérieure est montée axialement en appui contre le diaphragme 25 12. La portion radiale 16d comprend une face frontale 28 externe orientée axialement du côté extérieur du palier. Dans l'exemple de réalisation illustré, la face frontale 28 forme une surface d'attaque ou d'appui prévue pour coopérer axialement par contact avec le diaphragme 12. La face frontale 28 d'appui s'étend radialement et est 30 de forme annulaire. La face frontale 28 est plane. La face frontale 28 forme une surface de contact avec l'extrémité des doigts 12a du diaphragme 12. La portion radiale 16d comprend également une face frontale 30 interne annulaire qui est opposée axialement à la face 3031553 6 frontale 28 externe et orientée axialement du côté intérieur du palier. Les faces 28, 30 délimitent axialement la portion radiale 16d. La bague extérieure 16 comprend encore deux nervures 32, 34 (figure 2) formées sur la portion radiale 16d et s'étendant axialement 5 vers l'extérieur du palier, i.e. du côté opposé aux éléments roulants 18. Les nervures 32, 34 s'étendent en saillie du côté extérieur du palier par rapport à la face frontale 28. Les nervures 32, 34 s'étendent à partir de la face frontale 28. Les nervures 32, 34 sont venues de matière avec la bague extérieure 16, i.e. réalisées monoblocs. Les 10 nervures 32, 34 sont identiques entre elles. Les nervures 32, 34 sont formées par repoussage de matière sans enlèvement de copeaux. Les nervures 32, 34 sont obtenues par déformation plastique locale de la portion radiale 16d de la bague extérieure. Les nervures 32, 34 peuvent avantageusement être formées 15 lors des opérations d'emboutissage prévues pour réaliser de la bague extérieure. Dans l'exemple de réalisation illustré, chaque nervure 32, 34 s'étend radialement sur la face frontale 28 vers l'extérieur à partir de l'alésage de la portion radiale 16d. Chaque nervure 32, 34 présente une forme oblongue. Dans l'exemple de réalisation illustré, les 20 nervures 32, 34 sont au nombre de deux et diamétralement opposées. En variante, il pourrait être possible de prévoir un nombre différent de nervures, par exemple une seule nervure ou encore trois nervures ou plus pouvant ou non être espacées de manière régulière les unes par rapport aux autres dans le sens circonférentiel.

25 Chaque nervure 32, 34 de la face frontale 28 s'étend dans le sens circonférentiel sur un secteur angulaire limité. Chaque nervure 32, 34 est délimitée dans le sens circonférentiel par deux bords 32a et 32b, 34a et 34b latéraux opposés. La dimension circonférentielle de chaque nervure 32, 34 est adaptée de sorte à pouvoir venir se loger 30 dans l'une des fentes séparant deux doigts 12a adjacents du diaphragme. Au moins un des bords 32a et 32b, 34a et 34b de chaque nervure vient en contact dans le sens circonférentiel contre un des doigts 12a du diaphragme.

3031553 7 Au montage, la face frontale 28 de la bague extérieure du palier est amenée axialement en contact contre le diaphragme 12 de sorte que chaque nervure 32, 34 se loge à l'intérieur d'une fente séparant deux doigts 12a successifs du diaphragme. Au moins l'un des 5 deux doigts 12a associé à chaque nervure 32, 34 viennent buter dans le sens circonférentiel contre lesdites nervures 32, 34. Les flancs des doigts viennent en appui dans le sens circonférentiel contre les bords latéraux des nervures 32, 34. Les nervures 32, 34 coopérant par contact dans le sens circonférentiel avec les doigts 12a du diaphragme 10 permettent d'empêcher toute rotation relative dudit diaphragme et de la bague extérieure 16. La coopération des nervures 32, 34 de la bague extérieure et des doigts 12a du diaphragme permet de rendre solidaire en rotation le palier 10 et le diaphragme 12. La face frontale 28 de la bague extérieure comprend un 15 revêtement (non représenté) pour limiter la friction et/ou l'usure qui sont générées par contact entre ladite bague et le diaphragme 12. Le diaphragme 12 vient axialement en appui contre le revêtement. Dans un mode de réalisation, le revêtement comprend du carbone amorphe apparenté au diamant. Le carbone amorphe apparenté au diamant est 20 connu internationalement sous la désignation DLC. En variante, le revêtement peut comprendre du bisulfure de tungstène (WS2), ou de l'oxyde noir (« black oxidizing » en langue anglaise), ou du phosphate, ou du nitride de chrome, ou encore du nitride de titane. En variante, il est possible d'utiliser tout autre revêtement présentant des 25 propriétés permettant de limiter la friction et/ou d'améliorer la résistance à l'usure. Le revêtement peut par exemple présenter une épaisseur comprise entre 0,5 micromètre (um) et 3 [lm. Le revêtement est déposé sur la face frontale 28 de la portion radiale 16 de la bague extérieure. Le revêtement peut être déposé 30 directement sur la face frontale 28 formant alors substrat. A titre d'alternative, le revêtement peut être déposé sur une ou plusieurs couches intermédiaires déposées au préalable sur la face frontale 28. Pour des raisons liées au procédé de dépose du revêtement, le revêtement peut recouvrir uniquement la face frontale 28, ou la face 3031553 8 frontale 28 et les protubérances 30, 32 formées sur cette surface. La dépose du revêtement est réalisée après les opérations de traitement thermique de la bague extérieure 16 destinées à lui conférer la dureté souhaitée. Alternativement, le revêtement peut être appliqué sur toute 5 la bague extérieure 16, et ce avant ou après l'opération de rodage pour la tribofinition de la piste de roulement. Dans cet exemple de réalisation, les nervures 32, 34 sont formées sur la portion radiale 16d de la bague extérieure par repoussage de matière axialement vers l'extérieur du côté opposé aux 10 éléments roulants 18. En variante, comme illustré dans l'exemple de réalisation de la figure 3, sur laquelle les éléments identiques portent les mêmes références, la bague extérieure 16 comprend deux pattes 36, 38 s'étendant à partir de l'alésage de la portion radiale 16d et repliées axialement contre la face frontale 28. Les pattes 36, 38 axialement en 15 contact contre la face frontale 28 sont venues de matière avec la bague extérieure 16. Les pattes 36, 38 s'étendent en saillie par rapport à la face frontale 28. Les pattes 36, 38 s'étendent axialement vers l'extérieur du palier, i.e. du côté opposé aux éléments roulants. Les pattes 36, 38 sont ici identiques entre elles, au nombre de deux et 20 diamétralement opposées. Chaque patte 36, 38 de la face frontale 28 est délimitée dans le sens circonférentiel par deux bords 36a et 36b, 38a et 38b latéraux opposés. De façon analogue au premier exemple décrit, la dimension circonférentielle de chaque patte 36, 38 est adaptée de sorte à pouvoir 25 venir se loger à l'intérieur de l'une des fentes séparant les doigts 12a du diaphragme. Au moins un des bords 36a et 36b, 38a et 38b de chaque patte vient en contact dans le sens circonférentiel contre un des doigts 12a du diaphragme. De façon identique au premier exemple décrit, le revêtement antifriction et/ou résistant à l'usure est déposé 30 sur la face frontale 28 de la portion radiale 16 de la bague extérieure, voire également sur les pattes 36, 38. Lors de la fabrication de la bague extérieure 16, les pattes 36, 38 sont formées par découpe de sorte à s'étendre dans le prolongement radial de l'alésage de la portion radiale 16d puis sont ensuite repliées 3031553 9 contre la face frontale 28 pour former localement des déformations ou protubérances en saillie par rapport à ladite face. L'exemple de réalisation illustré aux figures 4 et 5, sur lesquelles les éléments identiques portent les mêmes références, 5 diffère du premier exemple de réalisation décrit en ce qu'une surface d'attaque ou d'appui 40 de forme concave est formée sur la face frontale 28 de la bague extérieure pour coopérer avec le diaphragme 12. La surface d'appui 40 s'étend axialement vers l'intérieur du palier. La surface d'appui 40 est centrée sur l'axe 10a. La surface d'appui 40 10 est dirigée axialement vers l'extérieur. La surface d'appui 40 peut avantageusement être formée lors des opérations d'emboutissage de la bague extérieure 16 par déformation axiale de la face frontale 28. La surface d'appui 40 est formée sur la face frontale 28 de sorte à laisser subsister deux bossages 42, 44. La surface d'appui 40 se présente sous 15 la forme d'une rainure sur laquelle sont formés les bossages 42, 44. La surface d'appui 40 concave est discontinue dans le sens circonférentiel compte tenu de la présence des bossages 42, 44. Les bossages 42, 44 formés sur la face frontale 28 s'étendent axialement vers l'extérieur du palier, i.e. du côté opposé aux éléments 20 roulants 18, par rapport à la surface d'appui 40. Les bossages 42, 44 s'étendent en saillie par rapport à la surface d'appui 40. Les bossages 42, 44 se raccordent sur la face frontale 28 de la bague extérieure. Les bossages 42, 44 ne s'étendent pas axialement en saillie par rapport à la face frontale 28. Les bossages 42, 44 sont venus de matière avec la 25 bague extérieure 16, i.e. réalisés monoblocs. Les bossages 42, 44 sont ici identiques entre eux, au nombre de deux et diamétralement opposés. En variante, le nombre de bossages peut être supérieur ou égal à trois, de dimensions et de formes différentes pour s'adapter au mieux aux formes des doigts 12a du diaphragme. Il est cependant 30 préférable que les bossages soient équilibrés afin de ne pas créer de balourd lors de la rotation de la bague extérieure. Chaque bossage 42, 44 est délimité dans le sens circonférentiel par deux bords 42a et 42b, 44a et 44b opposés. Les bords latéraux de chaque bossage 42, 44 sont formés par la déformation axiale de la face 3031553 10 frontale 28 réalisée pour former la surface d'appui 40. La dimension circonférentielle de chaque bossages 42, 44 est adaptée de sorte à pouvoir venir se loger dans l'une des fentes séparant les doigts 12a du diaphragme. Au moins un des bords 36a et 36b, 38a et 38b de chaque 5 bossage vient en contact dans le sens circonférentiel contre un des doigts 12a du diaphragme. Le revêtement antifriction et/ou résistant à l'usure est déposé au moins sur la surface d'appui 40 concave de la portion radiale 16d de la bague extérieure, voire également sur la face frontale 28 et les bossages 42, 44.

10 Dans les exemples de réalisation illustrés, les moyens d'anti- rotation sont réalisés sous la forme de protubérances ou bossages s'étendant en saillie par rapport à la surface de contact de la bague extérieure avec le diaphragme. En variante, il est possible de former sur cette surface de contact des dépressions s'étendant en retrait de 15 ladite surface axialement du côté des éléments roulants et à l'intérieur desquelles viennent s'engager les doigts du diaphragme. L'invention a été illustrée sur la base d'un palier à roulement pour lequel les moyens d'anti-rotation et le revêtement sont prévus sur la bague extérieure. En variante, lorsque le palier est conçu de sorte 20 que la bague intérieure vienne axialement en appui contre le diaphragme, les moyens d'anti-rotation et le revêtement sont prévus sur ladite bague intérieure.

Claims (10)

1. REVENDICATIONS1. Palier à roulement comprenant une bague intérieure (14), une bague extérieure (16) et au moins une rangée d'éléments roulants (18) disposés entre lesdites bagues, l'une desdites bagues (16) comprenant au moins une surface d'appui (28 ; 40) apte à venir axialement en contact direct contre un diaphragme de mécanisme d'embrayage, caractérisé en ce que ladite surface d'appui comprend au moins un moyen d'anti-rotation (32 ; 36 ; 42) apte à coopérer par contact avec le diaphragme pour l'immobilisation angulaire dudit diaphragme relativement à ladite bague, ledit moyen d'anti-rotation étant venu de matière avec ladite bague (16), au moins ladite surface d'appui (28 ; 40) comprenant un revêtement antifriction et/ou résistant à l'usure.
2. 2. Palier selon la revendication 1, dans lequel ledit moyen d'anti-rotation (32 ; 36 ; 42) comprend deux bords (32a, 32b ; 36a, 36b ; 42a, 42b) opposés aptes à coopérer avec des doigts du diaphragme.
3. 3. Palier selon la revendication 1 ou 2, dans lequel ledit moyen d'anti-rotation (32 ; 36 ; 42) s'étend axialement.
4. 4. Palier selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ledit moyen d'anti-rotation (32 ; 36 42) est obtenu par une déformation locale de matière de ladite bague.
5. 5. Palier selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ladite bague (14) est réalisée par emboutissage, ledit moyen d'anti-rotation (32 ; 36 ; 42) étant formé par repoussage de matière ou par pliage.
6. 6. Palier selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ledit moyen d'anti-rotation (32 ; 36 ; 42) s'étend en saillie par rapport à ladite surface d'appui (28 ; 40) axialement du côté opposé aux éléments roulants (18).
7. 7. Palier selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel ledit moyen d'anti-rotation s'étend en retrait de ladite surface d'appui axialement du côté des éléments roulants (18). 3031553 12
8. 8. Palier selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ladite surface d'appui (28) de ladite bague est plane ou concave.
9. 9. Palier selon l'une quelconque des revendications 5 précédentes, dans lequel ladite surface d'appui (28 ; 40) comprend au moins deux moyens d'anti-rotation (32 ; 36 ; 42) diamétralement opposés.
10. 10. Système de butée de débrayage comprenant un diaphragme, un palier à roulement selon l'une quelconque des revendications 10 précédentes et un élément de manoeuvre supportant le palier.