FR2803348A1 - Butee de debrayage - Google Patents

Abstract

Butée de débrayage, comprenant un manchon cylindrique (54) en matière plastique comportant une bride annulaire (52) sur laquelle est appliquée une rondelle (50) formant une face d'appui des doigts d'une fourchette de commande. La rondelle (50) est réalisée avec une faible épaisseur en une matière ayant une dureté et une résistance à la corrosion élevées, et comporte des moyens (64, 66) de retenue axiale des dents de la fourchette de commande. De préférence, le manchon (54) est surmoulé sur la rondelle (50).L'invention s'applique notamment aux embrayages pour véhicules automobiles.

Description

'invention concerne une butée de débrayage, en particulier pour un embrayage à friction de véhicule automobile.

façon connue de l'homme du métier, une butée de débrayage comporte un manchon cylindrique déplaçable en translation par un organe de commande entre des positions embrayée et débrayée respectivement, et un roulement monté sur extrémité du manchon du côté opposé à l'organe de commande et dont une cage extérieure ou intérieure selon les cas forme un organe d'attaque des moyens débrayeurs de l'embrayage. Dans de nombreuses réalisations, l'organe de commande est constitué d'une fourchette de débrayage, montée pivotante autour d'un point fixe et comprenant deux doigts qui s'étendent de part et d'autre du manchon pour prendre appui sur une bride annulaire de celui-ci afin de le déplacer de sa position embrayée vers sa position débrayée. Le manchon est en général réalisé en matière plastique et une rondelle métallique est fixée sur la bride annulaire précitée pour former la face d'appui des doigts de la fourchette qui frottent sur cette rondelle avec une force d'appui relativement élevée. Pour avoir une longue durée de service, cette rondelle doit être soumise à un traitement thermique de durcissement superficiel et de protection contre la corrosion, lui conférant une dureté superficielle et une résistance à la corrosion suffisamment élevées.

Toutefois, pour ne pas être déformée et conserver une bonne géométrie et surtout une bonne planéité à l'issue du traitement thermique, la rondelle doit avoir une épaisseur relativement importante d'au moins 2,5 à 3 millimètres environ.

Cette rondelle "épaisse" est fixée sur la bride annulaire du manchon, par exemple au moyen de deux pions diamétralement opposés formés sur la bride annulaire et engagés dans deux trous de la rondelle et qui sont soumis ensuite à une soudure aux ultrasons.

D'autres moyens doivent être montés sur le manchon au voisinage de la rondelle, par exemple par clipsage ou encliquetage élastique ou autre, pour former une retenue axiale des doigts de la fourchette commande.

Il serait avantageux, pour réduire le coût et le nombre de pièces et pour simplifier le montage, 'utiliser une rondelle qui serait formée d'une pièce avec des moyens de retenue axiale de la fourchette commande, par exemple par découpe et par pliage. Toutefois, cette rondelle devrait avoir une épaisseur suffisamment faible pour permettre ces opérations conformation et elle serait alors déformée à l'issue du traitement thermique de durcissement superficiel et de protection contre la corrosion de sorte qu' fois fixée sur la bride annulaire du manchon et soumise aux efforts appliqués par les doigts de la fourchette, elle subirait des flexions répétées conduisant à sa rupture plus ou moins rapide.

L'invention a pour but d'apporter une solution simple, satisfaisante, efficace et peu coûteuse à ce problème.

Elle a notamment pour objet une butée de débrayage, en particulier pour véhicule automobile, ayant un nombre réduit de pièces, une structure plus simple, une très longue durée de service et qui ne présente aucun problème de montage.

Elle propose à cet effet une butée de débrayage, comprenant un manchon cylindrique en matière plastique formé avec une bride annulaire présentant une face radiale recouverte d'une rondelle formant surface d'appui des doigts d'une fourchette de commande, caractérisée en ce que la rondelle est d'épaisseur faible et est réalisée avec une bonne planéite en une matière ayant une dureté et résistance à la corrosion élevées obtenues sans traitement thermique et en ce qu'elle comprend moyens retenue axiale des doigts de la fourchette, formés d'une pièce avec la rondelle.

La réalisation de la rondelle en une matière ayant naturellement une dureté et une résistance à la corrosion obtenues sans traitement thermique et qui sont suffisamment élevées pour résister frottements répétés des doigts de la fourchette permet de réduire l'épaisseur de la rondelle tout conservant une bonne planéité, de sorte que cette rondelle s'applique sur sensiblement toute sa surface radiale sur la bride annulaire du manchon et travaille pas en flexion quand la butée est déplacée par la fourchette. Cette rondelle peut donc avoir une très longue durée de service. Sa faible épaisseur lui permet de plus d'être formée avec des moyens de retenue axiale des doigts de la fourchette.

Dans un mode de réalisation de l'invention, moyens de retenue axiale comprennent deux pattes diamétralement opposées s'étendant parallèlement a l'axe de la rondelle à l'opposé de la bride annulaire et se terminant par un rebord radial, et sont formées dans la rondelle par découpe et pliage. Avantageusement, rondelle est en acier inoxydable et a une épaisseur inférieure ou égale à 1,5 millimètre, cette épaisseur étant de préférence comprise entre 0,7 et 1 2 millimètre environ.

Dans un mode réalisation préféré de l'invention, le manchon en matière plastique est surmoulé sur la rondelle.

On obtient ainsi directement, un ensemble unitaire qui résout problèmes de fixation de la rondelle sur le manchon et qui simplifie considérablement l'assemblage de la butée de débrayage, puisqu'il suffit ensuite de monter un roulement sur l'extrémité du manchon opposée à la rondelle.

Il en résulte une réduction appréciable du coût de la butée.

Dans une variante de réalisation, la rondelle est en matériau composite à hautes performances, par exemple à base de PEEK (polyétheréthercétone) ou analogue.

Dans des variantes de réalisation, la rondelle est fixée sur le manchon par encliquetage élastique, ce qui permet son démontage ultérieur, par exemple pour recyclage, ou bien par collage.

Dans une autre variante, la bride annulaire du manchon est formée avec des pions de fixation qui sont engagés dans des orifices de la rondelle et qui sont soumis ensuite à une soudure aux ultrasons.

De façon générale, butée de débrayage selon l'invention est de réalisation et de montage plus simples que dans la technique antérieure, elle est moins coûteuse et son encombrement axial au niveau de la fourchette de commande réduit. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit, faite à titre d'exemple en reférence aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue schématique coupe axiale d'un embrayage comprenant une butée de debrayage selon l'invention ; - la figure 2 est une vue schématique coupe axiale, à plus grande échelle, de la butée de debrayage selon l'invention ; - la figure 3 est une vue en perspective de cette butée ; - la figure 4 est une vue de face de la rondelle la butée de débrayage des figures 2 et 3.

Dans l'exemple de réalisation de la figure 1, est une représentation schématique coupe axiale d'un embrayage pour moteur à combustion interne de véhicule automobile, la référence 10 désigne un arbre moteur tel qu'un vilebrequin sur l'extrémité duquel est fixé un volant d'inertie 12 formant le plateau de réaction d'un mecanisme d'embrayage 14 qui comprend un couvercle 16 fixé sur le volant 12 par des vis 18, un plateau de pression 20 solidaire en rotation du volant 12 et du couvercle 14 et mobile en translation axiale par rapport à ces derniers, et un disque de friction 22 portant à sa périphérie externe des garnitures de friction 24 destinées à être serrées entre le volant 12 et le plateau de pression 20 pour la transmission d'un couple de rotation de l'arbre moteur 10 au disque de friction 22.

Le disque 22 est relié par un amortisseur de torsion 26 à un moyeu 28 solidaire en rotation d'un arbre mené 30 tel que l'arbre d'entrée d'une boîte de vitesses.

Le plateau de pression 20 est sollicité en position embrayée ou position de serrage des garnitures 24 sur le volant d'inertie 12 par des moyens embrayeurs agences entre le plateau de pression 20 et le couvercle 16, et qui sont formés, dans cet exemple de réalisation, par la partie radialement externe en forme de rondelle Belleville 32 d'un diaphragme annulaire 34 dont la partie radialement interne comprend des doigts radiaux 36 coopérant avec une butée débrayage 38 et formant les moyens débrayeurs de l'embrayage.

La butée de débrayage 38 est mobile en translation axiale sur un tube-guide 40 monté sur un support fixe tel que le carter d'une boîte de vitesses et traversé par l'arbre mené 30 précité.

La butée de débrayage 38 est déplaçable en translation axiale sur le tube-guide 40 par un organe de commande formé d'une fourchette de débrayage 42 dans cet exemple de réalisation.

Dans la moitié inférieure de la figure 1, la butée de débrayage 38 et la fourchette 42 sont en position "embrayée", dans laquelle le plateau de pression 20 est sollicité axialement par la partie radialement externe 32 du diaphragme 34 en direction du volant d'inertie 12, pour le serrage des garnitures de friction 24 le volant d'inertie 12 et la transmission d'un couple de rotation à l'arbre mené 30. Dans la moitié superieure de la figure 1, la butée de débrayage 38 et la fourchette 42 sont représentées en position débrayée" dans laquelle la butée de débrayage 38 a déplacé vers l'arbre moteur 10 les moyens débrayeurs 36 et a fait basculer le diaphragme 34 autour de appuis sur le couvercle 16, le plateau de pression 20 étant alors libéré et écarté axialement du volant d'inertie 12 par des moyens de rappel élastique tels que des languettes tangentielles fixées entre le plateau de pression 20 et le couvercle 16, ce qui a pour effet d'interrompre la transmission d'un couple de rotation par le disque 22 à l'arbre mené 30.

De façon classique, la fourchette 42 est montée pivotante sur une rotule sphérique 44 fixée sur un support que le carter de la boite de vitesses, et comprend deux doigts parallèles 46 qui s'étendent, dans un plan transversal par rapport à l'axe de l'embrayage, de chaque côté de la butée de débrayage 38 et comprennent des surfaces incurvées convexes 48 d'application sur une face radiale de la butée 38 pour deplacer celle-ci de sa position embrayée dans sa position débrayée.

Comme on le voit mieux aux figures 2 et 3, la face radiale d'appui des doigts de la fourchette 42 sur butée 38 est formée par une rondelle 50 appliquée sur une face radiale d'une bride annulaire 52 d un manchon cylindrique 54 réalisé en matière plastique, notamment en polyamide 6.6 chargé de fibres de verre, sur lequel est monté, côté opposé à la rondelle 50 par rapport à la bride annulaire 52, un roulement 56 dont seul le contour a eté représenté aux figures 1 et 2 et qui forme l'organe d'attaque des moyens débrayeurs, c'est-à-dire extrémités des doigts radiaux 36 du diaphragme annulaire 34.

De façon avantageuse, le roulement 6 est monté flottant sur le manchon 54, de telle sorte que la butée de débrayage est auto-centreuse rapport aux moyens débrayeurs 36.

Dans un premier mode de realisation de l'invention, la rondelle 50 est en acier inoxydable avec épaisseur relativement faible, qui peut être de l'ordre de 1 millimètre ou un peu moins.

Cette rondelle comprend essentiellement (figure 4) disque circulaire qui est découpé pour présenter une ouverture centrale 60 de forme sensiblement circulaire, le disque annulaire subsistant 58 étant à nouveau découpé en deux zones diamétralement opposées pour former des echancrures 62 identiques et parallèles de chaque côté d'une patte 64 qui s'étend à partir de la périphérie interne de l'ouverture 60 en direction de 'axe de la rondelle et qui est ensuite pliée à 90 degrés pour s'étendre parallèlement à l'axe de la rondelle, la patte 64 se terminant par une languette centrale 66 qui est pliée à 90 degrés pour s'étendre radialement vers l'extérieur et former un moyen de retenue axiale d'un doigt de la fourchette 42.

Des orifices circulaires 68 sont également formés dans le disque annulaire 58 à l'extérieur des zones comportant les échancrures 62 et les pattes 64. Ces trous 68 au nombre de six dans l'exemple représenté aux figures 3 et 4, servent à fixation de la rondelle 50 sur le manchon 54.

Dans un mode de réalisation préféré, le manchon 54 est surmoulé sur la rondelle 50. Pour cela, la rondelle 50 est positionnée dans un moule en deux parties de fabrication du manchon 54 et y est maintenue en place par des tiroirs ou des broches qui s'étendent à l'intérieur de la cavité de moulage et qui vont former dans le manchon 54 des rainures 70 au droit des pattes 64, ces rainures s'étendant depuis l'extrémité axiale du manchon 54 sur laquelle est montée la rondelle 50 sur au moins une partie de la longueur des pattes 64. Ces tiroirs ou ces broches assurent le maintien en place des pattes 64 de la rondelle au cours de l'injection de la matière plastique sous pression élevée dans le moule.

D'autres broches parallèles à l'axe peuvent être utilisées pour positionner et maintenir rondelle en place dans le moule et vont former alors dans la bride annulaire 52 du manchon 54 des trous tels que ceux représentés en figure 2.

La matière plastique injectée remplit les trous de la rondelle et forme sur la face libre de celle-ci des boutons 72, analogues à des tetes de vis permettant de bloquer la rondelle sur le manchon 54.

Comme on le voit bien en figure 2, matière plastique du manchon 54 peut recouvrir la surface cylindrique extérieure de la rondelle 50, qui est ainsi logée dans une cavité annulaire de la bride annulaire 52 du manchon 54.

Pour faciliter le déplacement du manchon 54 sur tube-guide 40, des cannelures longitudinales sont formées dans la surface cylindrique interne du manchon 54, comme bien visible en figure 3.

Dans une variante de réalisation, le manchon 54 réalisé par moulage par injection indépendamment de la rondelle 50 et la face radiale de sa bride annulaire 52 destinée à recevoir la rondelle 50 est formée avec des pions s'étendant parallelement à l'axe, en des emplacements correspondant aux trous 68 de la rondelle de telle sorte que celle-ci peut être positionnée facilement sur le manchon 54 par introduction des pions dans les trous 68. Ensuite, une soudure par ultrasons est appliquee sur les extrémités des pions pour les élargir et écraser légèrement, ce qui permet d'aboutir a la même configuration que celle représentée en figure 3. On réalise ainsi un sertissage de la rondelle 50 sur bride annulaire 52 du manchon 54.

En variante, les pions peuvent être rapportés sur la bride 52 du manchon. Ils sont alors places dans les trous 68 de la rondelle et fixés au manchon par soudure par ultrasons.

Dans une autre variante de réalisation, rondelle 50 est fixée par collage sur la face radiale precitée de la bride annulaire 52, avantageusement dans une cavité annulaire de celle-ci et comme représenté en figure 2 dans le cas du surmoulage.

Dans une autre variante, la rondelle 50 est fixée par clipsage ou encliquetage élastique sur la bride annulaire 52 du manchon 54, ce qui offre l'avantage de permettre une séparation facile de la rondelle et du manchon 54, à des fins de recyclage.

Du fait de sa réalisation en acier inoxydable, la rondelle 50 possède la dureté et la résistance à la corrosion qui lui assurent une longue durée de service en dépit des frottements répétés des doigts de la fourchette 42, et sans qu'il soit nécessaire de soumettre la rondelle à un traitement thermique de durcissement superficiel et de protection contre la corrosion. De plus, la rondelle 50 réalisée en acier inoxydable a un très bon état de surface, qui facilite le glissement des doigts de la fourchette. La bonne géométrie et notamment la bonne planéité de la rondelle 50 permettent aussi de réaliser un surmoulage propre et sans bavure, donc précis du manchon 54. Dans un exemple de réalisation, l'epaisseur de la rondelle 50 peut être sensiblement 'forme, d'environ 0,7 millimètre. Dans un autre exemple de réalisation, cette épaisseur est de 1,2 millimètre environ, sauf au niveau des languettes 66 dont l'épaisseur est de 0,7 millimètre environ. L'epaisseur un peu plus importante du reste la rondelle améliore bien entendu la tenue mécanique de cette rondelle.

Les avantages principaux de l'invention apparaîtront clairement à l'homme du métier le surmoulage du manchon 54 sur la rondelle 50 une solution très économique, permettant d'obtenir une seule pièce facile à manipuler ne nécessitant aucune reprise ni aucune préparation de surface. L'utilisation d'une rondelle de relativement faible épaisseur permet de réduire le poids, l'encombrement axial et le coût et facilite l'assemblage de la butée.

Dans un autre mode de réalisation, la rondelle est en un matériau composite à hautes performances, tel que ceux réalisés à base de PEEK (polyétheréthercétone) ou analogue.

Claims (1)

1. REVENDICATIONS - Butée de débrayage, comprenant un manchon cylindrique (54) en matière plastique formé avec une bride annulaire (52) présentant une face radiale comportant au moins une pièce (50) formant surface d'appui des doigts d'une fourchette de commande (42), caractérisée en ce que la pièce formant appui (50) est d épaisseur faible et est réalisée avec une bonne planéité en une matière ayant une dureté et une résistance à la corrosion élevées obtenues sans traitement thermique 2 - butée selon la revendication 1 caractérisée en que la pièce formant appui (50) comprend des moyens (66) de retenue axiale des doigts de la fourchette, formés d'une pièce avec la pièce formant appui (50). - Butée selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que la pièce formant appui ( ) est acier inoxydable. - Butée selon la revendication 1, 2 ou , caractérisée en ce que la pièce formant appui (50) a une epaisseur inférieure ou égale à 1,5 millimètre environ. - Butée selon la revendication 4, caractérisee en ce que la pièce formant appui (50) a une épaisseur comprise entre 0,7 et 1,2 millimètre environ. 6 - Butée selon la revendication 1, caractérisée en ce que la pièce formant appui (50) est en matériau composite à hautes performances, exemple à base de polyétheréthercétone ou analogue. 7 - Butée selon l'une revendications précédentes, caractérisée en ce que la pièce formant appui est une rondelle et en ce les moyens de retenue axiale précités comprennent deux pattes (64) diamétralement opposées, s'étendant parallèlement à l'axe de la rondelle à l'opposé de bride annulaire (52) et se terminant par un rebord ou une languette radiale (66) orientée vers l'extérieur. 8 - Butée selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la pièce formant appui (50) comprend des orifices (68) dans lesquels sont engagés des pions de fixation formés ou rapportés sur la bride annulaire (52). 9 - Butée selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la pièce formant appui (50) est logée dans une cavite annulaire de la bride annulaire (52). 10 - Butée selon l'une revendications précédentes, caractérisée en ce que le manchon (54) est surmoulé sur la pièce formant appui (50). 11 - Butée selon l'ensemble des revendications 7 et 10, caractérisée en ce que manchon (54) comprend, au droit des pattes (64) précitées de la pièce formant appui, des rainures axiales (70) débouchant à l'extrémité du manchon s'étendant sur au moins une partie de la longueur desdites pattes (64) de la pièce formant appui. 12 - Butée selon la revendication 8, caractérisée en ce que la pièce formant appui (50) est fixée par sertissage sur la bride annulaire (52) du manchon (54), par soudure aux ultrasons des pions engagés dans les orifices (68) la rondelle. 13 - Butée selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que la piece formant appui est fixée sur le manchon (54) par collage ou par encliquetage élastique.