FR2936032A1

FR2936032A1 - Roulement, son utilisation et vehicule automobile equipe d'un tel roulement.

Info

Publication number: FR2936032A1
Application number: FR0856214A
Authority: FR
Inventors: Benoit Arnault
Original assignee: SKF AB
Current assignee: SKF AB
Priority date: 2008-09-16
Filing date: 2008-09-16
Publication date: 2010-03-19
Anticipated expiration: 2028-09-16
Also published as: US20110188797A1; WO2010031757A1; BRPI0919222A2; DE112009002195T5; CN102159839A; BRPI0919222B1; DE112009002195B4; KR101586110B1; FR2936032B1; KR20110060897A; CN102159839B; US8777494B2

Abstract

Ce roulement (1) comprend une bague interne (2), une bague externe (3), des organes roulants (5) disposés dans une chambre de roulement (4) ménagée entre les bagues interne et externe, une rondelle bistable (7) apte à prendre sélectivement l'une de deux configurations prédéterminées, et un flasque annulaire (8) délimitant en partie la chambre de roulement (4) et monté sur une première bague (3 ; 2), parmi les bagues interne et externe. Le flasque (8) s'étend radialement, à partir de la première bague (3 ; 2), jusque dans le prolongement axial de la deuxième bague (2 ; 3).

Description

ROULEMENT, SON UTILISATION ET VEHICULE AUTOMOBILE EQUIPE D'UN TEL ROULEMENT La présente invention concerne un roulement à billes ou à rouleaux tel qu'une butée d'embrayage-débrayage, notamment pour un véhicule automobile, ainsi qu'un véhicule automobile équipé d'un tel roulement. Dans le domaine automobile, il est connu d'utiliser une butée d'embrayage-débrayage pour transmettre un effort de commande à un mécanisme de débrayage disposé entre la sortie d'un moteur et une boîte à vitesse. Une telle butée d'embrayage-débrayage doit permettre la rotation de l'arbre de la boîte à vitesses, alors que le mécanisme d'embrayage n'est pas entraîné en rotation. C'est pourquoi, une butée d'embrayage-débrayage est généralement formée par un roulement à billes.

Il est par ailleurs connu, par exemple de FR-A-2 544 429 d'utiliser une rondelle bistable pour solidariser un piston de commande d'une butée d'embrayage-débrayage avec la bague intérieure de cette butée. Un déflecteur délimite une chambre de réception des billes de la butée, entre ses bagues interne et externe, et permet de centrer la rondelle bistable dans l'une de ses configurations. Lors de la mise en place d'un piston de commande dans la butée, l'effort de basculement de la rondelle bistable, de l'une de ses configurations vers son autre configuration, est exercé par un bord de la bague intérieure. Cet effort est très localisé et la précision de son application dépend, notamment, de la précision de réalisation de la bague intérieure et du positionnement de la rondelle bistable par rapport à cette bague. En outre, l'encombrement axial de cette butée est relativement important, dans la mesure où la bague intérieure doit se prolonger jusqu'à venir en appui sur la rondelle bistable. Des problèmes analogues se posent avec d'autres roulements pourvus d'une rondelle bistable.

C'est à ces inconvénients qu'entend plus particulièrement remédier l'invention en proposant un nouveau roulement à billes ou à rouleaux dans lequel la répartition de l'effort de basculement d'une rondelle bistable, de l'une de ses configurations vers son autre configuration, peut être optimisée.

A cet effet, l'invention concerne un roulement comprenant une bague interne, une bague externe, des organes roulants disposés dans une chambre de roulement ménagée entre les bagues interne et externe, une rondelle bistable apte à prendre sélectivement l'une des deux configurations pré-déterminées et un flasque annulaire délimitant en partie la chambre de roulement et monté sur d'une première bague, parmi les bagues interne et externe. Ce roulement est caractérisé en ce que le flasque s'étend radialement, à partir de la première bague jusque dans le prolongement axial de la deuxième bague. Grâce à l'invention, l'effort de basculement de la rondelle bistable entre ses deux configurations peut être exercé par le flasque, dont la géométrie peut être adaptée à cette fonction. En d'autres termes, le flasque annulaire sert d'organe de transmission d'effort entre la deuxième bague et la rondelle bistable. Sa géométrie, d'une part, et son implantation dans la butée, d'autre part, peuvent être aisément adaptées à cette fonction.

Selon des aspects avantageux mais non obligatoires de l'invention, un roulement conforme à l'invention peut incorporer une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : - Le flasque est pourvu, au niveau de son bord radial externe ou interne, de languettes déformables permettant son montage par coincement sur la première bague. Dans ce cas, la première bague est avantageusement pourvue d'une gorge périphérique de réception et de coincement des languettes du flasque. - Le flasque est pourvu d'un bord radial continu, apte à venir en appui axial contre un bord de la deuxième bague. - Le flasque présente, entre ses bords radiaux interne et externe, une section inclinée, par rapport à un axe central du flasque, d'un angle égal ou sensiblement égal à l'angle d'inclinaison d'une section de la rondelle bistable par rapport à l'axe central de cette rondelle lorsqu'elle est dans une première position prédéterminée, ces deux sections étant axialement en regard l'une de l'autre lorsque la rondelle est dans cette première position. En d'autres termes, en configuration montée de la butée, les sections précitées du flasque et de la rondelle bistable sont sensiblement parallèles, ce qui facilite la transmission d'un effort axial entre ces sections. - La rondelle bistable est pourvue d'un bord radial continu disposé axialement en regard d'une section intermédiaire du flasque et qui est apte à venir en appui axial contre cette section. - La rondelle bistable est pourvue, au niveau de son bord radial interne ou externe, de languettes déformables permettant son coincement dans une gorge périphérique d'un piston de commande de la butée. - Selon un premier mode de réalisation, la bague interne est tournante, alors que la bague externe est fixe en rotation par rapport à un axe central de la butée. Selon un autre mode de réalisation, la bague externe est tournante, alors que la bague interne est fixe en rotation par rapport à un axe central de la butée. L'invention concerne également une utilisation d'un roulement tel que mentionné ci-dessus pour former une butée d'embrayage-débrayage de véhicule automobile. L'invention concerne également un véhicule automobile équipé d'une butée d'embrayage-débrayage telle que mentionnée ci-dessus. Un tel véhicule est plus fiable que ceux de l'état de la technique dans la mesure où la transmission d'effort dans la butée d'embrayage a lieu de façon optimisée. L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages de celles-ci apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre de deux modes de réalisation d'une butée d'embrayage-débrayage conforme à son principe, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une coupe axiale d'une butée d'embrayage-débrayage conforme à un premier mode de réalisation de l'invention ; - la figure 2 est une vue en perspective éclatée de la butée de la figure 1 ; - la figure 3 est une vue en perspective, selon un autre angle, d'un flasque appartenant à la butée des figures 1 et 2 ; - la figure 4 est une coupe analogue à la figure 1, lors du montage de la butée sur un piston de transmission d'effort axial ; - la figure 5 est une coupe analogue à la figure 1, alors que la butée est en configuration d'utilisation ; - la figure 6 est une coupe analogue à la figure 1 pour une butée d'embrayage-débrayage conforme à un deuxième mode de réalisation de l'invention ; et - les figures 7 et 8 sont respectivement des coupes analogues aux figures 4 et 5, mais à plus petite échelle, pour la butée de la figure 6. La butée 1 représentée aux figures 1 à 5 comprend une bague interne 2 et une bague externe 3 définissant entre elles une chambre 4 de réception d'une série de billes 5, lesquelles sont maintenues en place dans la chambre 4 par une cage 6. En configuration d'utilisation de la butée 1, la bague 2 tourne autour d'un axe central XI de la butée, alors que la bague 3 est fixe par rapport à cet axe. L'axe XI constitue, en pratique, un axe de symétrie des bagues 2 et 3. Une rondelle 7 est disposée entre les bagues 2 et 3 et peut prendre sélectivement l'une des deux configurations représentées aux figures 1 à 4, d'une part, et à la figure 5, d'autre part.

La bague 7 est centrée sur un axe X7 confondu avec l'axe XI en configuration montée de la butée 1. La bague 7 passe, de façon réversible, de l'une de ses configurations vers l'autre configuration, par déformation élastique de languettes 71 qui s'étendent vers l'axe X7 à partir de son bord radial interne 72, alors que la rondelle 7 forme une bande annulaire continue 73 entre son bord radial interne 72 et son bord radial externe 74, lui-même continu, c'est-à-dire dépourvu de languettes. Un flasque annulaire 8 délimite la chambre 4 du côté d'un bord interne 31 de la bague 3. Le flasque 8 est centré sur un axe X8 confondu avec l'axe XI en configuration montée de la butée 1. Le flasque 8 porte des languettes 81 qui définissent son bord radial externe 82 et qui sont rabattues en direction de l'axe X8. Le bord radial interne 83 du flasque 8 est continu, c'est-à-dire dépourvu de languettes. La butée 1 comprend également un joint d'étanchéité 9 qui délimite la chambre 4 au voisinage du bord externe 32 de la bague 3. Ce joint 9 comprend une armature métallique 91 ainsi qu'une partie en élastomère 92 plaquée par l'armature 91 contre la surface radiale interne 33 de la bague 3. La partie en élastomère 92 comprend une lèvre 93 venant en appui glissant contre la surface radiale externe 21 de la bague 2.

En variante, le joint 9 peut ne pas être en contact avec la surface 21 mais s'étendre à une faible distance radiale de celle-ci, par exemple 0,1 mm. Il est alors constitué par un flasque. La surface 33 forme, du côté du bord 31, une gorge périphérique interne 34 dans laquelle peuvent être insérées et coincées par déformation les languettes 81 du flasque 8, ce qui permet de monter le flasque 8 sur la bague 3 par coincement et d'immobiliser ces pièces l'une par rapport à l'autre. La partie continue du flasque 8, qui s'étend sur 360° autour de l'axe XI, vient alors en appui contre la surface 33 comme représenté par le point de contact PI à la figure 1 qui représente une ligne de contact circulaire autour de l'axe XI. Ceci assure l'étanchéité de la liaison entre les pièces 8 et 3, au voisinage de la base 84 des languettes 81. On note 22 le bord de la bague 2 le plus proche du bord 31 et des éléments 7 et 8.

Le flasque 8 s'étend, en configuration installée dans la bague 3, radialement de la gorge 34 jusqu'en regard du bord 22. On note dl la distance prise radialement par rapport à l'axe XI, entre les axes XI et X8, d'une part, et le bord 83 du flasque 8 monté dans la bague 3, d'autre part. Le bord 22 est en forme d'anneau continu centré sur l'axe XI et perpendiculaire à celui-ci, avec un rayon minimal dont la valeur est sensiblement égale à la distance di. Le flasque 8 s'étend radialement, à partir de sa zone de coincement 34 sur la bague 3, jusqu'au niveau de l'arête interne circulaire 221 du bord 22. La distance radiale d2 entre l'arête 221 et l'axe XI a, en pratique, une valeur égale à celle de la distance di.

Ainsi, le flasque 8 est en partie disposé axialement, c'est-à-dire parallèlement à l'axe XI, dans le prolongement du bord 22 de la bague 2, entre le bord 22 et la bande continue 73 de la rondelle 7, laquelle s'étend donc également axialement en regard du bord 22. Dans la configuration de la figure 1, une section intermédiaire 85 du flasque 8 est globalement en forme de tronc de cône, avec un demi angle au sommet a par rapport à l'axe X8 de l'ordre de 45°. Par ailleurs, la bande 73 est également en forme de tronc de cône, avec un demi angle au sommet 13 par rapport à l'axe X7 également de l'ordre de 45°. Les sections 73 et 85 sont axialement en regard l'une de l'autre dans la configuration de la figure 1. En pratique, les angles a et R sont choisis égaux ou sensiblement égaux. Par sensiblement égaux, on entend que ces angles ont des valeurs qui diffèrent de moins de 10°. En d'autres termes, dans la configuration de la figure 1, les sections 73 de la rondelle 7 et 85 du flasque 8 sont inclinées par rapport à l'axe XI, qui est un axe central pour les éléments 7 et 8, sensiblement du même angle, de sorte que les surfaces en regard des sections 73 et 85 sont sensiblement parallèles. Ce parallélisme des sections 73 et 85 avant contact permet d'obtenir une grande compacité axiale de la butée 1. Lorsqu'il convient de monter la butée 1 sur un piston 10 de transmission d'effort axial, on insère dans la butée 1 qui est dans la configuration de la figure 1 un manchon circulaire non représenté dans le sens de la flèche FI sur cette figure, c'est-à-dire par le côté opposé au bord 31. Ce manchon vient pousser les dents 71 de la rondelle 7 pour faire basculer cette rondelle vers la configuration de la figure 4 où le bord 74 de la rondelle vient en appui contre le flasque 8.

On introduit alors le piston 10 à l'intérieur de la butée 1, par le côté de cette butée formant le bord 31, comme représenté par la flèche F2 à la figure 4. Le mouvement du piston 10 vers la gauche à la figure 4 tend à repousser la rondelle 7 et le flasque 8, qui sont en appui l'un contre l'autre, jusqu'à ce que le flasque 8 vienne éventuellement lui-même en appui contre le bord 22 de la bague 2, comme représenté à la figure 4. Dans cette position, la bague 2, qui est maintenue immobile axialement, exerce un effort résistant E sur le flasque 8, cet effort étant transmis sous la forme d'un effort correspondent E' par le flasque 8 à la rondelle 7, au niveau de la zone de contact entre le bord 74 de la rondelle 7 et la section intermédiaire 85 du flasque 8. Ainsi, la présence du flasque 8 au niveau du bord 22 de la rondelle 2 permet d'exercer un effort E' efficace au niveau du bord radial externe 74 de la rondelle 7. Cet effort E' permet de faire basculer la rondelle 7 de sa première configuration représentée aux figures 1 et 4 vers sa deuxième configuration représentée à la figure 5. Le flasque 8 est, de préférence, réalisé en un métal choisi parmi les aciers à ressorts. En variante, le flasque 8 peut ne pas venir au contact du bord 22, pour autant qu'il est assez rigide pour exercer seul sur la rondelle 7 l'effort E' de basculement vers la configuration de la figure 5.

La poursuite du mouvement d'introduction F2 du piston 10 dans la butée 1 a pour effet d'exercer sur les languettes 71 un effort qui tend à les rabattre vers la gauche à la figure 4, jusqu'à ce que ces languettes pénètrent dans une gorge périphérique externe 101 du piston 10. Ainsi, la rondelle bistable 7 passe de sa configuration de la figure 4 à sa configuration de la figure 5 en étant déformée par l'action du piston 10 et par l'effort résistant E' exercé par le flasque 8. On atteint alors la position de la figure 5 où une fourchette de commande 11 interagit avec le piston 10, alors qu'un diaphragme 12 partiellement représenté par ses becs vient en appui sur la bague externe 3, au voisinage de son bord 23 le plus éloigné de la rondelle 7. Il est à noter que le flasque 8 a également une fonction d'étanchéité dans la mesure où, avant et après mise en place du piston 10, son bord 83 s'étend à une distance axiale d3 du bord 22 faible qui définit ainsi un passage étroit pour éviter limiter la remontée de pollution vers la chambre 4.

Dans le second mode de réalisation de l'invention représenté aux figures 6 à 8, les éléments analogues à ceux du premier mode de réalisation portent des références identiques. Ce mode de réalisation diffère du précédent en ce que la bague interne 2 est fixe en rotation par rapport à l'axe central XI de la butée 1, alors que la bague externe 3 est tournante. La rondelle bistable 7 est pourvue, au voisinage de son bord radial externe 74 de languettes 71 destinées à être engagées dans une gorge périphérique interne 101 d'un piston 10 à monter sur la butée 1 par l'extérieur. Comme dans le premier mode de réalisation, ce piston 10 permet de transmettre un effort axial exercé par une fourchette 11, alors que la bague externe 3 est au contact des becs d'un diaphragme 12 appartenant à un mécanisme d'embrayage. Un flasque 8 est pourvu, au niveau de son bord radial interne 83 de languettes 81 de montage par coincement dans une gorge 24 ménagée dans la surface radiale externe 21 de la bague interne 2. Le flasque 8 s'étend, à partir de la gorge 24, jusque dans le prolongement axial du bord 32 de la bague 3 le plus proche d'un joint d'étanchéité 9 délimitant la chambre de roulement 4 dans laquelle sont disposées des billes 5. Le bord radial externe continu 82 du flasque 8 est axialement en regard du bord 32. Le joint 9 peut ne pas être en contact avec la surface 21 mais s'étendre à faible distance de celle-ci, en étant alors lui-même en forme de flasque. Comme dans le premier mode de réalisation, dans la configuration de la rondelle 7 représentée à la figure 6, une section 85 du flasque 8 est sensiblement parallèle à une bande continue 73 de la rondelle 7 délimitée par ses bords radiaux interne 72 et externe 74. En d'autres termes, ces sections 85 et 73 du flasque 8 et de la rondelle 7 sont inclinées, par rapport à l'axe central XI de la bague 1 selon des angles a et 13 qui sont égaux ou sensiblement égaux. Une cage de roulement 6 est prévue dans la chambre 4 pour guider les billes 5, comme dans le premier mode de réalisation. Comme dans le premier mode de réalisation, un effort résistant E exercé axialement par le bord 32 sur le flasque 8 peut être transmis à la rondelle 7 sous la forme d'un effort réparti E' permettant de la faire basculer de sa configuration des figures 6 et 7 à sa configuration de la figure 8.

Comme dans le premier mode de réalisation, le flasque 8 peut exercer l'effort E' sans venir au contact du bord 32, pour autant qu'il est assez rigide pour faire basculer la rondelle 7 de sa configuration de la figure 7 à celle de la figure 8. Dans les deux configurations de la rondelle 7, son bord radial interne 72 est axialement en regard de la section intermédiaire 85 du flasque 8 et en regard du bord 32. Quel que soit le mode de réalisation, l'invention peut être mise en oeuvre avec des rouleaux à la place des billes 5. L'invention peut être appliquée pour roulements à billes ou rouleaux autres qu'une butée d'embrayage-débrayage, ces roulements devant être bloqués axialement sur un arbre au moyen d'une rondelle bistable. Un véhicule automobile équipé d'un roulement tel que décrit ci-dessus est plus fiable que ceux de l'état de la technique puisque la durée de vie de ce roulement est améliorée.

Claims

REVENDICATIONS1.- Roulement comprenant : - une bague interne (2), - une bague externe (3), - des organes roulants (5) disposés dans une chambre de roulement (4) ménagée entre les bagues interne et externe, - une rondelle bistable (7) apte à prendre sélectivement l'une de deux configurations prédéterminées, et - un flasque annulaire (8) délimitant en partie la chambre de roulement (4) et monté sur une première bague (3 ;
2), parmi les bagues interne et externe, caractérisé en ce que le flasque (8) s'étend radialement, à partir de la première bague (3 ; 2), jusque dans le prolongement axial de la deuxième bague (2 ;
3), parmi ces bagues interne et externe. 2.- Roulement selon la revendication 1, caractérisé en ce que le flasque (8) est pourvu, au niveau d'un bord radial externe (82) ou interne (83), de languettes déformables (81) permettant son montage par coincement sur la première bague (3 ; 2). 3.- Roulement selon la revendication 2, caractérisé en ce que la première bague (3 ; 2) est pourvue d'une gorge périphérique (34 ; 24) de réception et de coincement des languettes (81) du flasque (8).
4.- Roulement selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le flasque (8) est pourvu d'un bord radial continu (83, 84), apte à venir en appui axial contre un bord (33 ; 32) de la deuxième bague.
5.- Roulement selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce le flasque présente, entre ses bords radiaux interne (83) et externe (82), une section (85) inclinée, par rapport à un axe central (X8) du flasque, d'un angle (a) égal ou sensiblement égal à l'angle d'inclinaison (R) d'une section (73) de la rondelle bistable (7), par rapport à un axe central (X7) de cette rondelle, lorsqu'elle est dans une première position prédéterminée, et en ce que la section inclinée (85) du flasque et la section inclinée (73) de la rondelle bistable sont axialement en regard l'une de l'autre lorsque la rondelle est dans la première position.
6.- Roulement selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la rondelle bistable (7) est pourvue d'un bord radial continu (74 ; 72) disposé axialement en regard d'une section intermédiaire (85) du flasque (8) et apte à venir en appui axial contre cette section.
7.- Roulement selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la rondelle bistable (7) est pourvue, au niveau de son bord radial interne (72) ou externe (74), de languettes déformables (71) permettant son coincement dans une gorge périphérique (101) d'un piston (10) de commande de la butée.
8.- Roulement selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la bague interne (2) est tournante, alors que la bague externe (3) est fixe en rotation par rapport à un axe central (XI) de la butée.
9.- Roulement selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la bague externe (3) est tournante, alors que la bague interne (2) est fixe en rotation par rapport à un axe central (XI) de la butée.
10. Utilisation d'un roulement selon l'une des revendications précédentes pour former une butée d'embrayage-débrayage (1) de véhicule automobile.
11.- Véhicule automobile équipé d'un roulement (1) selon l'une des revendications précédentes.