Brevet FR2380160A1 — publié le 19780908

L'invention a pour but d'améliorer le système de commande d'embrayage sur une automobile , notamment pour en rendre la manoeuvre à la fois moins pénible et moins fatiguante pour le conducteur. On sait que, en circulation urbaine notamment, l'embra- yage doit être souvent sollicité et cette réalité facheuse a amené les constructeurs,depuis quelque tempos, à étudier les commandes d'embrayage pour en rendre l'actionnement plus agréable et plus facile. Plusieurs critères sont à prendre en considération pour cela et notamment il s'agit de définir, éventuellement en fonction de chaque type de véhicule, d'une part la course optimale de la pédale de débrayage et d'autre part la valeur de la force de rappel exercée par celle-ci sur le pied du conducteur. Plus exactement, en ce qui concerne ce dernier paramètre, il s'agit plutôt de définir la courbe de variation de cette force de rappel en fonction de la course de la pédale, car une valeur constante ne peut donner de résultat satisfaisant.En effet, lorsque le système d'embrayage est dans la position embrayée, la pédale doit être maintenue en position haute avec une force non négligeable pour éviter des débrayages non désirés résultant de fausses manoeuvres. En revanche, lorsque la pédale est complètement enfoncée, il est plutôt souhaitable que la force de rappel soit notablement diminuée, car beaucoup d'automobilistes ont l'habitude de maintenir la pédale dans cette position, vitesse enclenchée, lors d'un arrêt très bref (feux tricolores, embouteillages) pour ne pas perdre de temps au démarrage. De même, la course de la pédale de débrayage n'est pas un facteur facile à ajuster. Elle dépend de la course du système d'embrayage lui-même qui ne peut être facilement modifiée.Si par exemple on s'aperçoit que pour un type donné de véhicule, la course d'embrayage nécessiterait d'être réduite, on peut jouer sur les caractéristiques de plusieurs éléments autres que le système dtembrayage lui-même. On peut par exemple, dans le cas classique où le système d'embrayage est relié au pédalier par l'intermédiaire d'un circuit de transmission hydraulique comportant un vérin émetteur qt un vérin récepteur, modifier le rapport des surfaces des pistons desdits vérins, pour obtenir une modification de la course de la pédale, dans le sens souhaité.On peut aussi procéder de bien d'autres façons mais dans la plupart des cas on modifie simultanément la force de rappel exercée par la pédale sur le pied de l'automobiliste et il est bien évident que, toutes choses égales par ailleurs, une réduction de la course d'embrayage aboutit toujours à une augmentation de cette force de rappel. L'invention permet de résoudre tous les problèmes énoncés ci-dessus. L'invention doit dans cet esprit être considérée sous deux aspects différents mais complémentaires. D'une part, elle permet d'obtenir la variation souhaitée de la force de rappel exercée par la pédale tout au long de sa course, avec notamment une réduction substantielle de cette force lorsque la pédale est en fin de course et, d'autre part, elle permet de réduire si cela s'avère nécessaire la course d'embrayage sans changer celle du système d'embrayage lui-même et sans augmenter la force de rappel exercée par la pédale, notamment en fin de course. Dans cet esprit, l'invention a donc pour objet un procédé pour réduire la course de la pédale de débrayage d'une automobile sans changer celle du système d'embrayage et sans augmenter notablement la force maximum d'actionnement nécessaire consistant par exemple à modifier le rapport des surfaces de piston des vérins,respectivement émetteur et récepteur, d'un système de transmission hydraulique intercalé entre ladite pédale et le système d'embrayage, caractérisé en ce qu'il consiste à exercer un couple de compensation en un point choisi de ladite pédale, s'exerçant autour de l'axe de rotation de ladite pédale à partir d'un certain angle de rotation de cette dernière et dirigé dans un sens favorisant le débrayage ; de façon à compenser au moins partiellement l'augmentation de force de rappel exercée sur ladite pédale par ledit système de transmission et résultant par exemple de la modification du rapport des surfaces de piston dudit système de transmission hydraulique. Parallèlement, l'autre aspect de l'invention consiste en un dispositif formant compensateur d'embrayage, notamment mais non exclusivement pour la mise en oeuvre du procédé énoncé ci-dessus, caractérisé en ce qu'il comporte un moyen de rappel articulé entre un point fixe et un point de la pédale de débrayage, que la direction d'application de la force exercée par ledit moyen de rappel balaye un secteur angulaire ayant ledit point fixe pour sommet lorsque ladite pédale décrit une course complète d'embrayage ou de débrayage et que l'axe géométrique neutre reliant ledit point fixe et le centre de rotation de ladite pédale est compris dans ledit secteur angulaire. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, détails et avantages de celle-ci apparaitront mieux à la lumière de la description explicative qui va suivre d'un système de commande d'embrayage selon l'invention, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence aux dessins non limitatifs annexés dans lesquels.: - la figure 7 représente une vue partiellement en coupe d'un pédalier de débrayage équipé d'un perfectionnement conforme au principe de l'invention ; et - les figures 2 à 4 sont des vues partielles et schématiques de ce même pédalier, illustrant son comportement tout au long de la course de débrayage de la pédale. Sur la figure 1, on a-représenté le pédalier de débrayage Il d'une automobile, se composant essentiellement d'une pédale de débrayage 12 pivotant autour d'un axe horizontal 13 et à laquelle est articulée, en 14, la tige d'actionnement 15 d'un système de transmission hydraulique 16 partiellement représenté, reliant le pédalier au système d'embrayage proprement dit, non représenté. Ce système de transmission hydraulique, de principe bien connu, se compose de deux vérins à fluide, un vérin émetteur 17 et un vérin récepteur analogue (non représenté) situé du côté du système d'embrayage. Les deux vérins communiquent par un simple conduit 18. La structure de ces vérins,émetteur ou récepteur, est bien connue et c'est pourquoi ils ne seront pas décrits en détail.On peut noter cependant, en-liaison avec l'objet de l'invention, qu'en fonction de la course réelle du système d'embrayage lui-même, et de la course souhaitée de la pédale de débrayage 12 (matérialisée sur la figure 1 par les deux positions extrêmes de cette d-ernière, respectivement en traits pleins et en traits fantômes), on est amené à choisir le rapport des surfaces de piston de ces vérins pour établir un compromis entre, par exemple, la course de la pédale et la force de réaction exercée par elle, qui dépend bien entendu des caractéristiques du système d'embrayage. il reste que ce compromis n'est pas toujours satisfaisant et c'est pourquoi, selon l'invention, on a prévu un dispositif compensateur 20, essentiellement constitué d'un moyen de rappel, comprenant un ressort hélicoidal 21 pré-comprimé entre deux butées opposées 22 et 23 sur lesquelles prennent appui les deux extrémités du ressort 21. La butée 23 est prolongée par une rotule d'articulation 24 dont une partie sphérique 25 est engagée dans un logement creux 26, de forme complémentaire, d'une coupelle d'appui 27, fixe, portée par un montant incliné 28. Le centre O de la partie sphérique 25 matérialise ainsi un point fixe d'articulation pour le moyen de rappel défini ci-dessus, qui exerce donc son effort entre ce point fixe O et un autre point d'articulation O' sur la pédale 12. Plus précisément, on peut définir un axe géométrique neutre ON partant du centre O et passant par l'axe de pivotement 13 de la pédale et deux axes OX et OY symbolisant les directions d'application de la force de rappel exercée par le ressort 21 pour les positions extrêmes de la pédale 12, respectivement la position embrayée et la position débrayée en butée. Ces deux axes délimitent donc un secteur angulaire XOY et selon une caractéristique importante de l'invention, l'axe géométrique neutre ON est compris dans ce secteur angulaire. Revenant maintenantàla structure du moyen de rappel, on voit que l'articulation au point O' est réalisée par l'intermédiaire d'un oeillet 30 (tout autre moyen analogue tel qu'une chape pourrait bien sûr convenir) prolongé par une tige 31 traversant les deux butées 22 et 23 au centre de leurs surfacesd'appui respectives. La butée 22 est notamment bloquée en appui, par la force du ressort 21,contre un épaulement 32 défini au point de raccordement entre l'oeillet 30 et la tige 31. Cette dernière traverse aussi la coupelle d'appui 27 qui comporte dans le logement creux 26 un évidement 33 dont la découpe est calculée pour permettre le passage et le libre débattement de la partie extrême de la tige, pendant un mouvement complet de la pédale 12. Le fonctionnement est le suivant. Lorsque la pédale 12 est en position haute (embrayée) l'axe O O' qui est en fait la direction suivant laquelle le ressort 21 exerce sa force de détente, est confondue avec l'axe OX défini ci-dessus (figure 2) et le ressort exerce donc sur la pédale 12 un couple résistant tendant à maintenir la pédale 12 dans la position embrayée ; le moment du couple étant égal au produit de la force du ressort 21 par la distance d1. Pour effectuer une manoeuvre de débrayage, l'automobiliste doit donc exercer un effort non négligeable au départ, sur la pédale 12, ce qui est un élément favorable. Puis, au fur et à mesure que la pédale est enfoncée, ce couple résistant diminue, essentiellement à cause du fait que la distance d1 décrit. Lorsque l'axe O O' est confondu avec l'axe neutre ON (figure 3) ce couple résistant est nul.Ensuite, en poursuivant le mouvement de débrayage, le couple exercé par le mécanisme va s'inverser et de couple résistant il va devenir couple de compensation. Le moment de ce couple de compensation sera le produit de la force du ressort 21 par la distance d2. Lorsque l'axe O O' est confondu, en fin de course, avec l'axe OY (figure 4) ce couple de compensation a pratiquement atteint sa valeur maximum puisque la distance d2 est maximum. Comme on l'a vu précédemment, le système qui vient d'être décrit peut être appliqué pour résoudre des problèmes différents. il peut par exemple être utilisé si on désire limiter la course de la pédale d'embrayage dans les conditions définies ci-dessus c'est-à-dire sans augmentation notable de la force de rappel exercée par la pédale 12 sur le pied et notamment en fin de course de débrayage. Le système peut aussi être utilisé si on désire simplement adapter la variation de cette force de rappel, sans changer la course d'embrayage proprement dite. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit ci-dessus, elle comprend tous les équivalents techniques des moyens mis en jeu si ceux-ci le sont dans le cadre des revendications qui suivent. R E V E N D I C A T I O N S 1. Procédé pour réduire la course de la pédale de débrayage d'une automobile sans changer celle du système d'embrayage et sans augmenter notablement la fcemDmumd'action- nement nécessaire, consistant par exemple à modifier le rapport des surfaces de piston des vérins, respectivement émetteur et récepteur, d'un système de transmission hydraulique intercalé entre ladite pédale et le système d'embrayage, caractérisé en ce qu'il consiste à exercer un couple de compensation en un point choisi de ladite pédale, s'exerçant autour de l'axe de rotation de ladite pédale à partir d'un certain angle de rotation de cette dernière et dirigé dans un sens favorisant le débrayage; de façon à compenser au moins partiellement l'augmentation de force de rappel exercée sur ladite pédale par ledit système de transmission et résultant par exemple de la modification du rapport des surfaces de piston dudit système de transmission hydraulique. 2. Dispositif formant compensateur d'embrayage, notamment pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un moyen de rappel articulé entre un point fixe et un point de la pédale de débrayage, que la direction d'application de la force exercée par ledit moyen de rappel balaye un secteur angulaire donné ayant ledit point fixe pour sommet lorsque ledit pédalier décrit une course complète d'embrayage ou de débrayage, et que l'axe géométrique neutre reliant ledit point fixe et le centre de rotation de ladite pédale est compris dans ledit secteur angulaire. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit moyen de rappel comprend un ressort hélicoidal pré-comprimé entre deux butées opposées sur lesquelles prennent appui les deux-extrémités dudit ressort; l'une des butées étant prolongée par une rotule d'articulation dont au moins une partie sphérique est engagée dans un logement creux de forme complémentaire d'une coupelle d'appui fixe; le centre de ladite partie sphérique matérialisant ledit point fixe. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'articulation de ladite pédale est réalisée par l'intermédiaire d'un sillet, une chape ou analogue, prolongé par une tige traversant les deux butées au centre de leurs surfaces d'appui respectives. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la butée située du côté de ladite pédale est maintenue par ledit ressort contre un épaulement défini entre ledit oeillet et ladite tige. 6. Dispositif selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que ladite tige traverse aussi la coupelle d'appui précitée, cette dernière comportant un évidement dans le logement creux précité dont la découpe est calculée pour permettre le passage et le libre débattement de la partie extrême de ladite tige pendant le mouvement de ladite pédale.