FR2736113A1 - Clutch thrust bearing with dust=proof seals to prevent ingress of abrasive particles - Google Patents
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Abstract
Description
Butée d'embrayage avec organe d'étanchéité. Clutch bearing with sealing member.
L'invention concerne le domaine des butées d'embrayage comprenant de manière générale un roulement et un dispositif d'étanchéité entre la bague tournante et la bague non tournante du roulement. The invention relates to the field of clutch thrust bearings generally comprising a bearing and a sealing device between the rotating ring and the non-rotating ring of the bearing.
Les dispositifs d'étanchéité montés sur des butées d'embrayage sont destinés à éviter la rentrée dans le roulement de particules diverses en provenance du milieu extérieur, en particulier des poussières de garniture de friction en provenance de l'embrayage. The sealing devices mounted on clutch stops are intended to prevent the re-entry into the bearing of various particles coming from the external environment, in particular friction lining dust coming from the clutch.
On connaît par la demande de brevet français n" 2 661 470 (INA ROULEMENT) un roulement de butée d'embrayage dans lequel l'étanchéité frontale est constituée d'un joint rentré à force dans une rainure spécialement aménagée à cet effet sur la bague tournante. Ce montage impose un usinage spécial de la bague qui doit être effectué lors d'une opération spéciale de reprise lorsque les bagues sont réalisées sans enlèvement de copeaux. I1 en résulte donc un coût supplémentaire. Le joint d'étanchéité est en outre réalisé par surmoulage de caoutchouc sur une armature métallique. La fabrication d'un tel joint est relativement onéreuse. French patent application No. 2 661 470 (INA ROULEMENT) discloses a clutch thrust bearing in which the front seal consists of a seal forced into a groove specially fitted for this purpose on the ring. This assembly requires special machining of the ring which must be carried out during a special recovery operation when the rings are produced without removing chips. This therefore results in an additional cost. by molding rubber on a metal frame. The manufacture of such a seal is relatively expensive.
La demande de brevet français n" 2 544429 (VALEO) propose un dispositif d'étanchéité frontale comprenant un joint en caoutchouc maintenu en place par une armature métallique sertie sur une collerette de la bague tournante. Une forme spéciale de collerette est prévue sur la bague tournante pour la fixation du dispositif d'étanchéité. Une telle réalisation est donc onéreuse. French patent application No. 2 544429 (VALEO) proposes a frontal sealing device comprising a rubber seal held in place by a metal frame crimped on a flange of the rotating ring. A special shape of flange is provided on the ring swivel for fixing the sealing device. Such an embodiment is therefore expensive.
On connaît également par le modèle d'utilité allemand n" 93 13 557 un dispositif d'étanchéité pour roulement de butée d'embrayage monté sur une portée spéciale de la bague tournante. La fabrication de cette portée spéciale sur la bague tournante entraîne un coût supplémentaire. Also known from the German utility model No. 93 13 557 is a sealing device for a clutch thrust bearing mounted on a special bearing surface of the rotating ring. The production of this special bearing on the rotating ring involves a cost. additional.
La présente invention a pour objet de résoudre l'ensemble de ces problèmes et de permettre la réalisation d'une butée d'embrayage munie d'un joint de forme simple, facile à fabriquer et à mettre en place. The object of the present invention is to solve all of these problems and to enable the production of a clutch bearing provided with a seal of simple shape, easy to manufacture and to install.
L'invention a également pour objet une butée d'embrayage dont les bagues du roulement sont de forme simple et capable de supporter un dispositif d'étanchéité sans usinage spécial et un organe d'étanchéité capable de s'emmancher à force sur une bague de roulement. L'invention est spécialement conçue pour les bagues de roulement réalisées par emboutissage de tôle. The subject of the invention is also a clutch bearing, the bearing rings of which are simple in shape and capable of supporting a sealing device without special machining, and a sealing member capable of being force fitted onto a ring. rolling. The invention is specially designed for bearing rings produced by stamping sheet metal.
Selon l'invention, la butée d'embrayage est munie d'un roulement comprenant une rangée d'éléments roulants, une bague tournante et une bague non tournante. La butée d'embrayage est munie d'un organe d'étanchéité comprenant, d'une part, un joint annulaire pourvu d'une partie formant talon et d'une lèvre et, d'autre part, un support annulaire monté sur une des bagues du roulement et le support enserre la partie forrnant talon et présente une portion déformable capable d'être emmanchée et maintenue par serrage sur l'une des bagues du roulement et destinée à maintenir par serrage le joint annulaire. According to the invention, the clutch bearing is provided with a bearing comprising a row of rolling elements, a rotating ring and a non-rotating ring. The clutch bearing is provided with a sealing member comprising, on the one hand, an annular seal provided with a heel portion and a lip, and, on the other hand, an annular support mounted on one of the bearing rings and the support surrounds the heel forming part and has a deformable portion capable of being fitted and held by clamping on one of the bearing rings and intended to hold the annular seal by clamping.
Grâce à l'invention, l'organe d'étanchéité est réalisé de façon très économique, sans surmoulage. De préférence, le support annulaire est pourvu d'une section en U, la partie formant talon du joint étant logée entre les branches du U et le support annulaire laissant libre la lèvre. Thanks to the invention, the sealing member is produced very economically, without overmolding. Preferably, the annular support is provided with a U-shaped section, the heel-forming part of the joint being housed between the branches of the U and the annular support leaving the lip free.
Dans un mode de réalisation de l'invention, une première branche du support est montée sur une des bagues du roulement et présente avant montage un angle d'ouverture par rapport à l'axe du roulement. Avantageusement la deuxième branche du support est munie à son extrémité libre d'une portion inclinée vers l'autre bague du roulement de façon à former un passage étroit avec ladite autre bague. In one embodiment of the invention, a first branch of the support is mounted on one of the rings of the bearing and before mounting has an opening angle relative to the axis of the bearing. Advantageously, the second branch of the support is provided at its free end with a portion inclined towards the other ring of the bearing so as to form a narrow passage with said other ring.
Avantageusement, l'organe d'étanchéité coopère avec une portée cylindrique d'une des bagues du roulement. Advantageously, the sealing member cooperates with a cylindrical bearing surface of one of the rings of the bearing.
Dans un mode de réalisation de l'invention, l'organe d'étanchéité est emmanché sur une portée cylindrique de la bague intérieure non tournante. In one embodiment of the invention, the sealing member is fitted onto a cylindrical surface of the non-rotating inner ring.
Dans un autre mode de réalisation de l'invention, l'organe d'étanchéité est emmanché sur une portée cylindrique de la bague intérieure tournante. In another embodiment of the invention, the sealing member is fitted onto a cylindrical surface of the rotating inner ring.
Dans un autre mode de réalisation de l'invention, l'organe d'étanchéité est emmanché sur une portée cylindrique de la bague extérieure non tournante. In another embodiment of the invention, the sealing member is fitted on a cylindrical surface of the non-rotating outer ring.
L'organe d'étanchéité selon l'invention comprend un joint annulaire pourvu d'une partie formant talon et d'une lèvre et un support annulaire capable d'être monté sur une bague d'un roulement. The sealing member according to the invention comprises an annular seal provided with a heel-forming part and a lip and an annular support capable of being mounted on a ring of a bearing.
Le support, de section en U, enserre la partie formant talon entre les branches du U, une première branche étant déformable et présentant, avant montage, un angle d'ouverture par rapport à l'axe du support de façon à se maintenir par serrage sur une bague du roulement, la lèvre étant libre par rapport au support et capable de venir en contact avec l'autre bague du roulement.The support, of U-shaped section, encloses the heel-forming part between the branches of the U, a first branch being deformable and having, before assembly, an opening angle relative to the axis of the support so as to be held by clamp on a bearing ring, the lip being free relative to the support and capable of coming into contact with the other bearing ring.
L'invention sera mieux comprise à l'étude de la description détaillée de trois modes de réalisation particuliers pris à titre d'exemples nullement limitatifs et illustrés par les dessins annexés sur lesquels
la figure 1 est une vue partielle en coupe axiale d'un premier mode de réalisation d'une butée d'embrayage selon l'invention;
la figure 2 est une vue de détail en coupe axiale d'un organe d'étanchéité avant son montage sur la bague intérieure du roulement;
la figure 3 est une vue de détail de la figure 1 montrant l'organe d'étanchéité monté sur la bague intérieure du roulement;
la figure 4 est une vue partielle en coupe axiale d'un deuxième mode de réalisation d'une butée d'embrayage selon l'invention; et
la figure 5 est une vue partielle en coupe axiale d'un troisième mode de réalisation d'une butée d'embrayage selon l'invention.The invention will be better understood on studying the detailed description of three particular embodiments taken by way of non-limiting examples and illustrated by the accompanying drawings in which
Figure 1 is a partial view in axial section of a first embodiment of a clutch bearing according to the invention;
Figure 2 is a detail view in axial section of a sealing member before mounting on the inner ring of the bearing;
Figure 3 is a detail view of Figure 1 showing the sealing member mounted on the inner ring of the bearing;
Figure 4 is a partial view in axial section of a second embodiment of a clutch bearing according to the invention; and
Figure 5 is a partial view in axial section of a third embodiment of a clutch bearing according to the invention.
Telle qu'elle est représentée sur les figures 1 à 3, la butée d'embrayage selon un premier mode de réalisation de l'invention, comporte une bague intérieure de roulement 1 à paroi mince réalisée par emboutissage d'une tôle ou d'un tube, présentant un chemin de roulement torique 2 pour une rangée de billes 3. La bague intérieure 1 comporte une portion radiale 4 dirigée vers l'axe de rotation du roulement. As shown in Figures 1 to 3, the clutch release bearing according to a first embodiment of the invention comprises an inner race ring 1 with a thin wall produced by stamping a sheet or a tube, having a toroidal raceway 2 for a row of balls 3. The inner ring 1 has a radial portion 4 directed towards the axis of rotation of the bearing.
Pendant le fonctionnement de la butée d'embrayage, la bague intérieure 1 reste fixe. Le palier à roulement se complète par une bague extérieure 5 présentant une portion radiale 6 dont la face externe peut venir en contact avec la surface d'un diaphragme ou d'un élément équivalent non représenté sur les figures permettant l'actionnement d'un embrayage, par exemple de véhicule automobile. During the operation of the clutch release bearing, the inner ring 1 remains fixed. The rolling bearing is completed by an outer ring 5 having a radial portion 6, the outer face of which can come into contact with the surface of a diaphragm or an equivalent element not shown in the figures allowing the actuation of a clutch. , for example of a motor vehicle.
La bague extérieure 5 comporte également une paroi mince et peut être réalisée par emboutissage d'une tôle ou d'un tube. Les billes 3 sont maintenues par une cage 7. Le roulement à billes se complète par un capot de protection 8 monté avec un joint d'étanchéité 9 sur la partie externe d'une portion axiale Sa de la bague extérieure 5.The outer ring 5 also has a thin wall and can be produced by stamping a sheet or tube. The balls 3 are held by a cage 7. The ball bearing is completed by a protective cover 8 mounted with a seal 9 on the external part of an axial portion Sa of the outer ring 5.
A l'intérieur de la portion radiale 4 de la bague intérieure 1, est disposé un anneau élastique fendu 10 qui vient presser élastiquement la portion radiale 4 de la bague intérieure 1 sur une surface radiale 1 la d'appui de l'organe de manoeuvre 1 1 venant actionner axialement la butée. Inside the radial portion 4 of the inner ring 1, is disposed a split elastic ring 10 which resiliently presses the radial portion 4 of the inner ring 1 on a radial surface 1 of the support of the operating member. 1 1 coming to actuate the stop axially.
Un certain jeu radial entre la bague intérieure 1 et l'organe de manoeuvre 11 permet à la butée de pouvoir s'autocentrer par rapport au diaphragme. A certain radial clearance between the inner ring 1 and the operating member 11 allows the stop to be able to center itself relative to the diaphragm.
L'organe d'étanchéité 12 est emmanché sur un alésage de la bague intérieure 1 et vient en contact de frottement contre une surface radiale de la bague extérieure 5 à l'opposé de la face d'appui 6 de la bague extérieure 5 sur le diaphragme. L'organe d'étanchéité 12 comprend un support annulaire 13 à section en U dont la première branche 1 3a est montée sur l'alésage de la bague intérieure 1. La deuxième branche 1 3b du support 13 se prolonge à son extrémité libre par une portion inclinée 13c. Avantageusement, la portion inclinée 1 3c servira de portion de pré-centrage pour l'insertion du joint 14 dans le support annulaire 13. L'organe d'étanchéité 12 comprend également un joint annulaire 14 muni d'une partie formant talon 14a logée entre les branches 13a et 13b du support annulaire 13.La partie formant talon 14a se prolonge par une lèvre 14b qui vient en appui contre la surface radiale de la bague extérieure 5 opposée à la face d'appui 6 de la bague extérieure 5 sur le diaphragme. La lèvre 14b est laissée libre par le support 13 c'est-à-dire qu'elle n'entre pas en contact avec, dans les conditions normales de fonctionnement. A proximité du support 13, la lèvre 14b est sensiblement cylindrique. Au contraire, l'extrémité libre de la lèvre 14b est inclinée voire presque radiale. The sealing member 12 is fitted onto a bore of the inner ring 1 and comes into frictional contact against a radial surface of the outer ring 5 opposite the bearing face 6 of the outer ring 5 on the diaphragm. The sealing member 12 comprises an annular support 13 with a U-section, the first branch 1 3a of which is mounted on the bore of the inner ring 1. The second branch 1 3b of the support 13 is extended at its free end by a inclined portion 13c. Advantageously, the inclined portion 1 3c will serve as a pre-centering portion for the insertion of the seal 14 in the annular support 13. The sealing member 12 also includes an annular seal 14 provided with a heel portion 14a housed between the arms 13a and 13b of the annular support 13.The heel portion 14a is extended by a lip 14b which comes to bear against the radial surface of the outer ring 5 opposite the bearing face 6 of the outer ring 5 on the diaphragm . The lip 14b is left free by the support 13, that is to say that it does not come into contact with, under normal operating conditions. Near the support 13, the lip 14b is substantially cylindrical. On the contrary, the free end of the lip 14b is inclined or even almost radial.
La première branche 1 3a du support annulaire 13 est déformable et présente, avant son montage sur l'alésage de la bague intérieure 1, un angle d'ouverture A par rapport à l'axe de rotation du roulement. L'angle A peut être par exemple de l'ordre de 10 . The first branch 1 3a of the annular support 13 is deformable and has, before it is mounted on the bore of the inner ring 1, an opening angle A relative to the axis of rotation of the bearing. The angle A can for example be of the order of 10.
L'élasticité du support annulaire 13 permet son emmanchement sur l'alésage de la bague intérieure 1 et son maintien en place de façon très sûre grâce à la précontrainte qu'exerce le support annulaire 13 sur l'alésage de la bague intérieure 1. Comme le joint 14, réalisé par exemple en élastomère, n'est pas surmoulé sur le support annulaire 13 pour des raisons d'économie, on procède au montage de la façon suivante::
- moulage du joint 14,
- insertion du joint 14 entre les branches 13a et 13b du support annulaire 13,
- emmanchement du support annulaire 13 sur l'alésage de la bague intérieure 1 qui provoque l'effacement de la première branche 1 3a qui est obligée d'épouser le contour cylindrique de l'alésage de la bague intérieure 1 et qui vient serrer la partie formant talon 14a du joint 14 contre la deuxième branche 1 3b du support annulaire 13.The elasticity of the annular support 13 allows it to be fitted onto the bore of the inner ring 1 and to be held in place very securely thanks to the preload exerted by the annular support 13 on the bore of the inner ring 1. As the seal 14, made for example of elastomer, is not molded onto the annular support 13 for reasons of economy, the assembly is carried out as follows:
- molding of the seal 14,
- insertion of the seal 14 between the branches 13a and 13b of the annular support 13,
- fitting of the annular support 13 on the bore of the inner ring 1 which causes the erasure of the first branch 1 3a which is forced to follow the cylindrical contour of the bore of the inner ring 1 and which tightens the part forming heel 14a of the seal 14 against the second branch 1 3b of the annular support 13.
Avantageusement, la portion inclinée 1 3c servira de portion de pré-centrage pour l'insertion du joint 14 dans le support annulaire 13. Advantageously, the inclined portion 1 3c will serve as a pre-centering portion for the insertion of the seal 14 in the annular support 13.
Telle qu'illustrée sur la figure 4, la butée d'embrayage, selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, comprend une bague intérieure tournante 15, une bague extérieure non tournante 16, une rangée de billes 17 maintenue par une cage 18 et une douille de guidage 19. La douille de guidage 19, coulissant axialement sur un tube guide non représenté, est munie sur une surface radiale 19a d'une plaque d'appui 20 de la fourchette de commande non représentée. La surface radiale 19b de la douille de guidage 19, à l'opposé de la surface radiale 19a est en contact avec une portion radiale 1 6a de la bague extérieure 16. La butée d'embrayage comprend également une rondelle élastique 21 de liaison entre la douille de guidage 19 et la bague extérieure 16.Une extrémité 21a de la rondelle élastique 21 est en appui contre une portée de la portion radiale 1 6a de la bague tournante 16. L'extrémité opposée 21b de la rondelle élastique 21 vient en appui contre un redan 22 d'une portion cylindrique 19c de la douille de guidage 19. La bague extérieure 16 dispose d'un certain jeu radial par rapport à la douille de guidage 19 de façon à permettre l'autocentrage du roulement de butée par rapport au diaphragme de l'embrayage. As illustrated in FIG. 4, the clutch release bearing, according to a second embodiment of the invention, comprises an inner rotating ring 15, an outer non-rotating ring 16, a row of balls 17 held by a cage 18 and a guide sleeve 19. The guide sleeve 19, sliding axially on a guide tube not shown, is provided on a radial surface 19a with a support plate 20 of the control fork not shown. The radial surface 19b of the guide sleeve 19, opposite the radial surface 19a is in contact with a radial portion 1 6a of the outer ring 16. The clutch stop also includes an elastic washer 21 connecting the guide sleeve 19 and the outer ring 16.One end 21a of the elastic washer 21 is in abutment against a bearing surface of the radial portion 1 6a of the rotating ring 16. The opposite end 21b of the elastic washer 21 comes into abutment a step 22 of a cylindrical portion 19c of the guide sleeve 19. The outer ring 16 has a certain radial clearance relative to the guide sleeve 19 so as to allow the self-centering of the thrust bearing relative to the diaphragm of the clutch.
La bague extérieure 16 est munie d'un capot de protection 23 disposé à proximité de la rangée de billes 17, et s'étendant en direction de l'extrémité 15a de la bague intérieure 15 située à proximité de la portion radiale 16a de la bague extérieure 16. The outer ring 16 is provided with a protective cover 23 disposed near the row of balls 17, and extending in the direction of the end 15a of the inner ring 15 located near the radial portion 16a of the ring outdoor 16.
A l'opposé, la bague intérieure 15 comprend une portion cylindrique 15b sur laquelle est emmanché l'organe d'étanchéité 24. In contrast, the inner ring 15 comprises a cylindrical portion 15b on which the sealing member 24 is fitted.
L'organe d'étanchéité 24 est similaire à ceux représentés sur les figures 2 et 3 à ceci près qu'il est prévu pour s'emmancher non pas sur l'alésage d'une bague mais sur le diamètre extérieur de la bague intérieure 15. Le support annulaire 25 de l'organe d'étanchéité 24 a une section en U et comprend une première branche 25a au contact de la bague intérieure 15 et une deuxième branche 25b qui se prolonge à son extrémité libre par une portion inclinée 25c qui s'étend à proximité d'une portion cylindrique 1 6b de la bague extérieure de façon à former avec celle-ci un passage étroit 26. Un joint d'étanchéité 27 est disposé entre les branches 25a et 25b du support annulaire 25 et comprend un talon 27a prolongé à l'extérieur du support 25 par une lèvre 27b en contact de frottement avec la portion cylindrique 1 6b de la bague tournante 16.The sealing member 24 is similar to those shown in FIGS. 2 and 3 except that it is intended to be fitted not on the bore of a ring but on the external diameter of the internal ring 15 The annular support 25 of the sealing member 24 has a U-shaped section and comprises a first branch 25a in contact with the inner ring 15 and a second branch 25b which is extended at its free end by an inclined portion 25c which s 'extends near a cylindrical portion 16b of the outer ring so as to form therewith a narrow passage 26. A seal 27 is disposed between the arms 25a and 25b of the annular support 25 and comprises a heel 27a extended outside the support 25 by a lip 27b in frictional contact with the cylindrical portion 1 6b of the rotating ring 16.
La figure 5 illustre un troisième mode de réalisation de l'invention avec une butée d'embrayage semblable à celle illustrée sur la figure 4 et un joint d'étanchéité identique à celui illustré sur les figures 2 et 3. L'organe d'étanchéité 12 est emmanché sur l'alésage de la bague extérieure 16. La lèvre 14b du joint d'étanchéité 14 est en contact avec le diamètre extérieur d'une portion cylindrique 1 5b de la bague intérieure 15. De plus, la portion inclinée 13c du support annulaire 13 de l'organe d'étanchéité 12 s'étend à proximité du diamètre extérieur de la portion cylindrique 15b de la bague tournante 15 de façon à former un passage étroit 28. FIG. 5 illustrates a third embodiment of the invention with a clutch stop similar to that illustrated in FIG. 4 and a seal identical to that illustrated in FIGS. 2 and 3. The sealing member 12 is fitted onto the bore of the outer ring 16. The lip 14b of the seal 14 is in contact with the outer diameter of a cylindrical portion 1 5b of the inner ring 15. In addition, the inclined portion 13c of the annular support 13 of the sealing member 12 extends near the outside diameter of the cylindrical portion 15b of the rotating ring 15 so as to form a narrow passage 28.
Grâce à l'invention, on peut réaliser une butée d'embrayage avec des bagues de roulement de forme simple fabriquées par exemple par emboutissage, et un organe d'étanchéité très économique à fabriquer et à monter sur une bague du roulement. L'étanchéité est assurée par le frottement de la lèvre du joint sur une portée cylindrique d'une des bagues du roulement et en cas de détérioration par le passage étroit formant un joint labyrinthe entre l'organe d'étanchéité et une bague du roulement. Cette butée d'embrayage présente donc une grande sûreté de fonctionnement pour un coût de fabrication réduit. Thanks to the invention, it is possible to produce a clutch bearing with simple-shaped bearing rings produced for example by stamping, and a very economical sealing member to manufacture and to mount on a bearing ring. Sealing is ensured by the friction of the lip of the seal on a cylindrical surface of one of the rings of the bearing and in the event of deterioration by the narrow passage forming a labyrinth seal between the sealing member and a ring of the bearing. This clutch bearing therefore has great operational reliability for a reduced manufacturing cost.
L'organe d'étanchéité, réalisé grâce à l'invention, peut être monté sur des roulements de types variés, sans aucune modification et assure une grande sûreté de fonctionnement. The sealing member, produced thanks to the invention, can be mounted on bearings of various types, without any modification and ensures high operational reliability.
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Cited By (4)
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| FR2778706A1 (en) | 1998-05-15 | 1999-11-19 | Roulements Soc Nouvelle | Protective seal arrangement for clutch bearing |
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-
1995
- 1995-06-28 FR FR9507771A patent/FR2736113B1/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2736113B1 (en) | 1997-09-05 |
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