FR3107326A1 - Butée d’embrayage pour véhicule automobile - Google Patents
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Abstract
L’invention concerne une butée d’embrayage pour véhicule automobile, comprenant un organe (1) d’actionnement du diaphragme et un organe (2) de montage présentant chacun une bague (3, 4), la bague de montage (4) comprenant une extension annulaire (16) dans laquelle s’étend axialement une paroi intérieure (4a), et étant équipée d’un support (13) avec un siège (14) pour l’appui d’un ressort (15), ledit support comprenant une couronne axiale (17) dont la paroi extérieure (17a) est engagée dans la paroi (4a), une paroi (4a, 17a) présentant des griffes (19) en saillie radiale espacées angulairement par des portions cylindriques (20) de ladite paroi, l’autre paroi (4a, 17a) étant formée sur la périphérie de pattes (21) séparées angulairement par des évidements (22), la géométrie des griffes (19) permettant leur disposition dans un évidement (22) en interférence radiale avec les pattes (21) adjacentes. Figure 1a
Description
L’invention concerne une butée d’embrayage pour véhicule automobile, ladite butée comprenant un organe d’actionnement du diaphragme de l’embrayage, ainsi qu’un organe pour permettre son montage sur un dispositif de déplacement axial de ladite butée vers une position de débrayage, dans laquelle l’organe d’actionnement appuie sur ledit diaphragme.
En particulier, le dispositif de déplacement axial de la butée peut être à commande hydraulique, notamment au moyen d’un piston, comme par exemple les dispositifs dénommés à commande concentrique hydraulique.
Chacun des organes d’une butée présente respectivement une bague tournante et une bague fixe, lesdites bagues étant pourvues chacune d’une piste de roulement formant entre elles un chemin de roulement dans lequel des corps roulants sont disposés pour guider la rotation relative desdits organes.
En particulier, notamment pour des raisons d’encombrement du dispositif à commande hydraulique, les butées d’embrayage utilisées dans de tels systèmes comprennent une bague extérieure tournante d’actionnement autour d’une bague intérieure de montage qui est fixe en rotation.
L’organe de montage comprend un manchon sur lequel la bague intérieure est associée pour être montée sur le dispositif de déplacement, afin d’être déplacée en translation axiale par l’intermédiaire dudit dispositif. Pour ce faire, le manchon d’association présente une couronne d’appui sur laquelle une couronne de montage solidaire de la bague intérieure est disposée en appui axial, tout en permettant un déplacement radial de la butée par rapport audit support.
Ainsi, la translation réversible du manchon permet l’actionnement du diaphragme par l’intermédiaire de la butée, entre une position d’embrayage, dans laquelle l’organe d’actionnement est disposé contre le diaphragme, et une position de débrayage, dans laquelle ledit organe appuie sur ledit diaphragme.
L’organe de montage comprend également un support qui équipe la bague de montage, ledit support présentant un siège sur lequel un ressort du dispositif de déplacement est destiné à venir prendre appui.
La bague de montage comprend une extension annulaire dans laquelle s’étend axialement une paroi intérieure, le support comprenant une couronne axiale dont la paroi extérieure est engagée dans ladite paroi intérieure pour assurer l’association par emmanchement dudit support sur ladite bague de montage.
Dans une telle réalisation, se pose le problème d’assurer la tenue axiale du support sur la bague et de garantir une bonne immobilisation en rotation dudit support par rapport à ladite bague, notamment sous l’effet des efforts de rotation exercés par le ressort sur le siège.
Pour ce faire, il existe des butées d’embrayage dans lesquelles le support du ressort présente des godrons qui sont formés sur la paroi extérieure de sa couronne d’association à la bague de montage.
Toutefois, cette solution ne donne pas entièrement satisfaction, dans la mesure où, lorsque la butée d’embrayage est soumise à un traitement thermique, notamment un étuvage, le support peut présenter des déformations locales plus ou moins importantes, qui peuvent notamment altérer la tenue de sa couronne d’association dans l’extension annulaire de la bague.
On connait également des butées d’embrayage dans lesquelles la paroi intérieure de la bague de montage présente des griffes qui sont agencées pour venir s’ancrer dans la couronne du support lors de leur association.
Cette solution ne donne pas non plus entièrement satisfaction, dans la mesure où le risque d’endommagement du support est important, d’autant plus lorsqu’il est réalisé à base de matériau polymère alors que les griffes sont métalliques.
L’invention vise à résoudre les problèmes de l’art antérieur en proposant notamment une butée d’embrayage dans laquelle le support d’appui du ressort d’embrayage est associé à la bague de montage de façon particulièrement fiable, notamment en garantissant une immobilisation relative de ces deux éléments tant en translation qu’en rotation, et ce en limitant les risques d’endommagement dudit support du fait de son association à la bague.
A cet effet, l’invention propose une butée d’embrayage pour véhicule automobile, ladite butée comprenant un organe d’actionnement du diaphragme de l’embrayage et un organe de montage de ladite butée sur un dispositif de déplacement axial de ladite butée vers une position de débrayage dans laquelle ledit organe d’actionnement appuie sur ledit diaphragme, lesdits organes présentant chacun une bague pourvue d’une piste de roulement formant entre elles un chemin de roulement dans lequel des corps roulants sont disposés pour guider la rotation relative desdits organes, la bague de montage comprenant une extension annulaire dans laquelle s’étend axialement une paroi intérieure, ladite bague de montage étant équipée d’un support présentant un siège sur lequel un ressort du dispositif de déplacement est destiné à venir prendre appui, ledit support comprenant une couronne axiale dont la paroi extérieure est engagée dans la paroi intérieure pour assurer l’association dudit support sur la bague de montage, l’une parmi les parois intérieure et extérieure d’association présentant des griffes qui sont formées en saillie radiale en étant espacées angulairement par des portions cylindriques de ladite paroi, l’autre parmi les parois intérieure et extérieure d’association étant formée sur la périphérie de pattes qui sont séparées angulairement par des évidements, la géométrie de chacune desdites griffes étant telle qu’elle peut être disposée dans un évidement en étant en interférence radiale avec les pattes adjacentes.
D’autres objets et avantages de l’invention apparaîtront dans la description qui suit, faite en référence aux figures annexées, dans lesquelles:
En relation avec les figures, on décrit ci-dessous une butée d’embrayage, notamment destinée à être montée autour d’un arbre d’une boîte de vitesses d’un véhicule automobile.
En particulier, la butée est destinée à être intégrée dans un système d’actionnement de l’embrayage d’un véhicule automobile comprenant un diaphragme.
Dans une telle réalisation, le débrayage est réalisé par appui sur le diaphragme par l’intermédiaire de la butée. Pour ce faire, le système d’actionnement comprend un dispositif de déplacement axial de la butée entre une position d’embrayage et la position de débrayage.
La butée comprend un organe 1 d’actionnement du diaphragme de l’embrayage, ainsi qu’un organe 2 de montage de ladite butée sur un tel dispositif de déplacement axial, l’organe d’actionnement 1 appuyant sur ledit diaphragme lorsque la butée est déplacée vers la position de débrayage.
Les organes 1, 2 présentent chacun une bague 3, 4 pourvue d’une piste de roulement 5, 6 formant entre elles un chemin de roulement dans lequel des corps roulants 7 sont disposés pour guider la rotation relative desdites bagues, et donc desdits organes.
Dans le mode de réalisation représenté, la bague extérieure 3 est tournante autour d’une bague intérieure 4 qui est fixe en rotation, lesdites bagues étant réalisées en matériau métallique, par exemple en tôle emboutie, pour présenter chacune une piste de roulement 5, 6. Toutefois, la configuration inverse peut être envisagée, c'est-à-dire une bague intérieure tournante dans une bague extérieure fixe.
Dans la description, les termes de positionnement dans l’espace sont pris en référence à l’axe A de rotation de la butée. En particulier, le terme «intérieur» est relatif à une disposition proche de cet axe A et le terme «extérieur» est relatif à une disposition à distance de cet axe A. Par ailleurs, les termes «avant» et «arrière» sont relatifs à une disposition par rapport au sens de déplacement de la butée vers la position de débrayage, à savoir à droite sur les figures 1 et 1a pour «avant» et à gauche pour «arrière».
Sur les figures, l’organe d’actionnement 1 comprend la bague extérieure 3 qui présente une extension radiale 8 s’étendant intérieurement. Ainsi, en position d’embrayage, l’extension 8 peut être disposée contre le diaphragme sans exercer un effort significatif d’appui pour le débrayage et, en position de débrayage, ladite extension appuie sur ledit diaphragme.
En variante non représentée, l’organe d’actionnement 1 peut comprendre un élément rapporté sur la bague 3 pour réaliser l’appui, notamment sous la forme d’un insert formé en un matériau adapté pour limiter l’usure et le bruit qui sont occasionnés par l’appui sur le diaphragme, par exemple à base d’un matériau polymérique, notamment thermodurcissable.
Le chemin de roulement réalisé entre les pistes 5, 6 est à contact oblique dans le sens d’application de l’effort de déplacement de la butée en position de débrayage. Par ailleurs, des corps roulants formés de billes 7 sont disposés pour guider la rotation de la bague extérieure 1 par rapport à la bague intérieure 2 et transmettre les efforts exercés sur chacune des bagues 1, 2, lesdites billes étant équiréparties dans le chemin de roulement par l’intermédiaire d’une cage de rétention 9.
La butée représentée comprend également un dispositif d’étanchéité 10 d’un côté du chemin de roulement, notamment du côté arrière qui est opposé à l’organe d’actionnement 1, pour limiter les fuites de lubrifiant présent dans le chemin de roulement ainsi que la contamination dudit chemin avec des polluants extérieurs.
La bague 4 de montage est destinée à être déplacée en translation axiale par l’intermédiaire d’un piston hydraulique du dispositif de déplacement. Pour ce faire, l’organe de montage 2 peut comprendre un manchon (non représenté) autour de laquelle une couronne radiale 11 de la bague 4 est disposée, ledit manchon étant agencé pour permettre l’association de la butée autour d’un arbre qui est déplaçable en translation par l’intermédiaire d’un tel piston, ledit arbre faisant partie dudit piston ou étant disposé en bout dudit piston.
Dans le mode de réalisation représenté, la bague intérieure 4 présente une portion centrale 12 sur laquelle est formée la piste de roulement 6, la couronne 11 étant formée par une extension radiale de ladite bague intérieure 4 qui s’étend intérieurement depuis une extrémité avant de ladite portion centrale.
Pour compenser les défauts de coaxialité entre le diaphragme et l’arbre, la couronne 11 peut être montée sur le manchon par l’intermédiaire d’une rondelle d’autocentrage de la butée sur l’arbre, ladite rondelle étant en appui axial, d’une part, sur une paroi avant de ladite couronne et, d’autre part, sur une portée complémentaire du manchon.
L’organe 2 de montage comprend un support 13 qui équipe la bague 4, ledit support présentant un siège 14 sur lequel un ressort 15 du dispositif de déplacement axial est destiné à venir prendre appui.
Le support 13 peut être réalisé à base d’un matériau polymère, notamment par moulage, ce qui permet de faciliter sa fabrication, et donc le coût global de la butée d’embrayage. Un tel agencement permet en outre au ressort 15, qui est réalisé en matériau métallique, de venir en appui sur un siège 14 en polymère.
Pour assurer l’association du support 13 sur la bague de montage 4, ladite bague comprend une extension annulaire 16 qui s’étend axialement à l’arrière de la butée, et dans laquelle s’étend axialement une paroi intérieure 4a périphérique. Par ailleurs, le support 13 comprend une couronne axiale avant 17, dont la paroi extérieure 17a est engagée dans la paroi intérieure 4a.
Dans le mode de réalisation représenté, le siège 14 débouche radialement dans l’alésage 18 formé dans la couronne axiale 17. En outre, le siège 14 est formé en regard axial des parois d’association 4a, 17a, ce qui permet de diminuer l’encombrement de la butée.
De façon avantageuse, l’extension annulaire 16 s’étend axialement depuis une extrémité arrière de la portion centrale 12 portant la piste de roulement 6, notamment afin d’améliorer la compacité globale de la butée.
L’une parmi les parois intérieure 4a et extérieure 17a d’association présente des griffes 19 qui sont formées en saillie radiale en étant espacées angulairement par des portions cylindriques 20 de ladite paroi. Par ailleurs, l’autre parmi ces parois 4a, 17a est formée sur la périphérie de pattes 21 qui sont séparées angulairement par des évidements 22, la géométrie de chacune des griffes 19 étant telle qu’elle peut être disposée dans un évidement 22 en étant en interférence radiale avec les pattes 21 adjacentes.
L’interférence radiale entre les griffes 19 et les pattes 21 permet d’assurer une bonne tenue du support 13 sur la bague de montage 4, notamment en garantissant une immobilisation à la fois en translation et en rotation dudit support sur ladite bague.
En outre, la réalisation des pattes 21 permet de limiter les contraintes exercées sur le support 13 du fait de son association à la bague 4. En particulier, si certaines griffes 19 viennent en contact avec des pattes 21 lors de l’association du support 13 à la bague 4, lesdites pattes peuvent se déformer pour faciliter l’ancrage sur elles desdites griffes.
Sur les figures, la couronne axiale 17 du support 13 présente les pattes 21 sur la périphérie desquelles la paroi extérieure 17a d’association est formée, la paroi intérieure 4a d’association de la bague de montage 4 présentant les griffes 19. En variante, les pattes 21 peuvent être formées sur la paroi intérieure 4a d’association de la bague 4, et les griffes 19 sur la couronne axiale 17 du support 13.
De façon avantageuse, le support 13 présente un disque radial 23 depuis lequel les pattes 21 s’étendent axialement, la base 22a des évidements 22 étant formée sur ledit disque, ce qui contribue à limiter la déformation de la couronne axiale 17 lorsqu’une patte 21 s’engage avec une griffe 19.
Comme représenté sur la figure 1a, le disque 23 présente une paroi radiale avant 23a contre laquelle une extrémité arrière 16a de l’extension 16 vient en butée axiale lors de l’association du support 13 à la bague 4, ce qui contribue à garantir une bonne immobilisation dudit support sur ladite bague.
Selon un mode de réalisation, l’immobilisation en rotation du support 13 est fiabilisée en prévoyant un nombre de pattes 21 qui est tel qu’au moins une griffe 19 soit disposée dans un évidement 22 en étant en interférence radiale avec une patte 21.
De façon avantageuse, une fiabilisation de la tenue axiale du support 13 est obtenue en prévoyant que le nombre de pattes 21 soit choisi de manière à ce qu’au moins 20% de la largeur angulaire C d’une patte 21 soit en contact avec une griffe 19.
Selon une réalisation, le nombre de pattes 21 peut être égal à au moins deux fois le nombre de griffes 19. Plus précisément, dans le mode de réalisation représenté:
- le support 13 présente vingt pattes 21 équiréparties angulairement sur la couronne 17; et
- la bague de montage 4 présente huit griffes 19 équiréparties angulairement sur la paroi intérieure 4a.
De façon avantageuse, l’interférence radiale entre les pattes 21 et les portions cylindriques 20, c’est-à-dire la différence entre le diamètre extérieur dans lequel sont inscrites les pattes 21 et le diamètre intérieur définissant les portions cylindriques 20, est faible, notamment inférieure à 0,1 mm.
Ainsi, on limite les efforts radiaux entre les pattes 21 et les portions cylindriques 20, ce qui permet de limiter l’endommagement du support 13, tout en assurant la tenue axiale dudit support par engagement des griffes 19 sur lesdites pattes.
En particulier, l’interférence radiale entre les pattes 21 et les portions cylindriques 20 peut être négative, de sorte à laisser un jeu radial entre les parois d’association 4a, 17a en dehors des zones de contact entre les griffes 19 et les pattes 21.
L’interférence radiale entre les griffes 19 et les pattes 21, c’est-à-dire la différence entre le diamètre extérieur dans lequel sont inscrites les pattes 21 et le diamètre intérieur défini par les griffes 21, est élevée, notamment supérieure à 0,2 mm.
Ainsi, outre la tenue axiale conférée, on obtient une hauteur de contact radial élevée, notamment comprise entre 0,2 et 1 mm, entre une griffe 19 disposée dans un évidement 22 et les deux pattes 21 adjacentes, ce qui permet de garantir une bonne immobilisation en rotation du support 13 sur la bague de montage 4.
Selon un mode de réalisation, les pattes 21 présentent une hauteur radiale A comprise entre 0,5 et 1 mm, les griffes 19 présentant une hauteur radiale D comprise entre 0,2 et 1 mm. Par ailleurs, la largeur angulaire C des pattes 21 peut être sensiblement égale à la largeur angulaire B des évidements 22.
Selon des règles de conception avantageuses:
- la largeur angulaire C des pattes 21 est comprise entre 10% et 60% de la largeur angulaire E des portions cylindriques 20;
- la largeur angulaire E des portions cylindriques 20 est comprise entre 1,5 et 15 fois la largeur angulaire F des griffes 19.
En outre, l’extrémité avant des pattes 21 présente un chanfrein 21a d’engagement des parois d’association 4a, 17a, afin de faciliter l’association par emmanchement du support 13 sur la bague de montage 4.
Claims (14)
- Butée d’embrayage pour véhicule automobile, ladite butée comprenant un organe (1) d’actionnement du diaphragme de l’embrayage et un organe (2) de montage de ladite butée sur un dispositif de déplacement axial de ladite butée vers une position de débrayage dans laquelle ledit organe d’actionnement appuie sur ledit diaphragme, lesdits organes présentant chacun une bague (3, 4) pourvue d’une piste de roulement (5, 6) formant entre elles un chemin de roulement dans lequel des corps roulants (7) sont disposés pour guider la rotation relative desdits organes, la bague de montage (2) comprenant une extension annulaire (16) dans laquelle s’étend axialement une paroi intérieure (4a), ladite bague de montage étant équipée d’un support (13) présentant un siège (14) sur lequel un ressort (15) du dispositif de déplacement est destiné à venir prendre appui, ledit support comprenant une couronne axiale (17) dont la paroi extérieure (17a) est engagée dans la paroi intérieure (4a) pour assurer l’association dudit support sur la bague de montage (4), ladite butée étant caractérisée en ce que l’une parmi les parois intérieure (4a) et extérieure (17a) d’association présente des griffes (19) qui sont formées en saillie radiale en étant espacées angulairement par des portions cylindriques (20) de ladite paroi, l’autre parmi les parois intérieure (4a) et extérieure (17a) d’association étant formée sur la périphérie de pattes (21) qui sont séparées angulairement par des évidements (22), la géométrie de chacune desdites griffes étant telle qu’elle peut être disposée dans un évidement (22) en étant en interférence radiale avec les pattes (21) adjacentes.
- Butée d’embrayage selon la revendication 1, caractérisée en ce que l’interférence radiale entre les pattes (21) et les portions cylindriques (20) est inférieure à 0,1 mm.
- Butée d’embrayage selon la revendication 2, caractérisée en ce que l’interférence radiale entre les pattes (21) et les portions cylindriques (20) est négative.
- Butée d’embrayage selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que l’interférence radiale entre les griffes (19) et les pattes (21) est supérieure à 0,2 mm.
- Butée d’embrayage selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la largeur angulaire (C) des pattes (21) est comprise entre 10% et 60% de la largeur angulaire (E) des portions cylindriques (20).
- Butée d’embrayage selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que le nombre de pattes (21) est tel qu’au moins une griffe (19) est disposée dans un évidement (22) en étant en interférence radiale avec une patte (21).
- Butée d’embrayage selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que le nombre de pattes (21) est tel qu’au moins 20% de la largeur angulaire (C) d’au moins une patte (21) est en contact avec une griffe (19).
- Butée d’embrayage selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le nombre de pattes (21) est au moins égal à deux fois le nombre de griffes (19).
- Butée d’embrayage selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que la largeur angulaire (C) des pattes (21) est sensiblement égale à la largeur angulaire (B) des évidements (22).
- Butée d’embrayage selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la largeur angulaire (E) des portions cylindriques (20) est comprise entre 1,5 et 15 fois la largeur angulaire (F) des griffes (19).
- Butée d’embrayage selon l’une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisée en ce que la hauteur radiale (D) des griffes (19) est comprise entre 0,2 et 1 mm.
- Butée d’embrayage selon l’une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisée en ce que la hauteur radiale (A) des pattes (21) est comprise entre 0,5 et 1 mm.
- Butée d’embrayage selon l’une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisée en ce que la couronne axiale (17) du support (13) présente les pattes (21) sur la périphérie desquelles la paroi extérieure (17a) d’association est formée, la paroi intérieure (4a) d’association de la bague de montage (4) présentant les griffes (19).
- Butée d’embrayage selon l’une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que la bague de montage (4) est réalisée en matériau métallique, le support (13) étant réalisé à base de matériau polymère.
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