Brevet FR2541793A2 — publié le 19840831

FR 2541793 A2 19840831 FR 8303115 A 19830225 Dans le brevet principal, on a décrit une commande pour un dispositif d'accouplement tel qu'embrayage, variateur de vitesse, frein ou analogue, dont l'état est modifié en fonction de la position d'un équipage qui est mobile dans les deux sens suivant une course définie entre deux positions limites, cet équipage comportant des moyens elasti- ques de rappel vers une première de ses deux positions limites, tandis qu'une timonerie antagoniste associée à l'équi- page, est monte mobile suivant une course correspondant, position par position, à celle de l'équipage et est adaptée à agir sur 1 ' équipage pour faire passer celui-ci de sa première position limite à sa deuxième position limite et vice versa, commande dans laquelle la timonerie coopère, d'une part, avec des moyens de manoeuvre positionneurs et, d'au- tre part, avec des moyens élastiques modérateurs d'effort de manoeuvre0 Plus particulièrement, dans le brevet principal, les moyens élastiques modérateurs comportent, d'une part, des moyens compensateurs agissant sur la timonerie dans le sens allant vers la deuxième position limite, et d'autre part, des moyens stabilisateurs dont l'action sìnvers lorsque la timonerie franchit une position intermédiaire comprise entre les deux positions limites Grâce a cette disposition, les moyens élastiques mode'- rateurs développent sur la timonerie une forme qui, en valeur absolue et en opposition, varie en fonction de la course de la timonerie approximativement suivant la même loi que celle suivant laquelle la force des moyens élastiques de rappel est elle-m8me admise à varier en fonction de la course de l'équipage. On bénéficie ainsi pour l'effort de manoeuvre d'une valeur relativement réduite tout au long de la course, ce qui permet d'utiliser comme moyens de manoeuvre, un petit moteur électrique. Nais cette construction, si efficace soit-elle, est relativement complexe puisqu'elle fait intervenir deux sortes de moyens élastiques. De plus, la loi de variation des moyens clastiques de rappel 'est suivie par les moyens élastiques modérateurs, que d'une manière assez grossière. La présente invention a pour objet, en addition au brevet pricipal, une commande pour un dispositif dBaccou- plement tel qu'embrayage, variateur de vitesse, frein gu analogue, dont la construction est simplifiée et le fonc- tionnement plus apte à répondre aux divers desiderata de la pratique. Suivant la présente addition, la commande est caractérisée en cen que les moyens élastiques modérateurs agissent sur la timonerie par l'intermédiaire d'un dispositif de transmission de mouvement qui décompose la force appliquée à ce dispositif on une composante inactive encaissée par le bâti et en une composante active, cette composante active, , en valeur absolue et en opposition, variant en fonction de la course de la timonerie approximativement suivant la me me loi que celle suivant laquelle la force des moyens élastiques de rappel est elle-même admise à varier en fonction de la ourse de l'équipage. Ainsi, gracie a la décomposition de la force élastique de modération en une composante inactive et en une compo- sante active, on peut donner a cette composante active 9e mode d'action recherché et ceci avec une précision très satssfaisanteo Une telle disposition permet donc, d'une fa çon tout à fait inhabituelle, de faire opposer par un ressort une résistance qui est d'autant plus faible que 19élon- gation est plus grande, ce qui correspond au but recherché au moins dans une partie de la course et, dans une autre partie de la course, de faire opposer par le ressort une résistance qui est d'autant plus faible que l'élongation est plus petite, condition qui est généralement plus habituelle que la précédente. Quoi qu'il en soit, on peut faire obéir la résistance du ressort a toute loi prédéterminée qui correspond à ce que l'on recherche dans l'application particulière considérée. Dans une forme d'exécution, la timonerie comporte un levier qui est monté pivotant sur un pivot fixe et dont une première des extrémités coopère avec l'équipage mobile, tandis que la deuxième extrémité du levier coopère, d'une part, par une liaison à vis sans fin, avec un moteur électrique qui constitue les moyens de manoeuvre, et, d'autre part, avec le ressort modérateur. De préférence, la deuxième extrémité du levier comporte un secteur denté, qui cons titue une crémaillère sur laquelle sont attelés, soit directement, soit indirectement, par exemple par l'intermédiaire d'un pignon, les moyens élastiques modérateurs, cette cré- maillère engrenant en outre avec deux pignons entraînés à partir de la vis sans fin, elle-mame entraînée en rotation par un moteur électrique. On appréciera qu'une telle construction est simple, peu encombrante et efficace. Une forme d'exécution de 19invention est ci-åprès décrite, a titre d'exemple, en référence aux dessins annexes dans lesquels la figure 1 est une vue d'une commande d'embrayage suivant l'invention, l'embrayage étant représenté en état d'engagement la figure 2 est une vue, à plus grande échelle, de cette commande et montre plus particulièrement le ressort modérateur d'effort la figure 3 est une vue analogue à la figure 2, mais montre plus particulièrement l'entraînement de la timonerie à partir du moteur électrique de manoeuvre la figure i est une sue en coupe suivant la ligne IV-IV de la figure 2 la figure 5 est une vue analogue à la figure 1 mais dans laquelle l'embrayage est en état de désengagement les figures 6 et 7 illustrent schématiquement le fonctionnement de la commande, respectivement, dans la position limite d'engagement de l'embrayage, et dans la position limite de désengagement de l'embrayage les figures 8, 9, 10 et il illustrent le mode d'action du ressort modérateur d'effort dans diverses positions la figure 12 est un diagramme montrant la loi de variation de la composante active du -ressort modérateur d'effort en fonction de la course et illustrant dans les diverses positions representées respectivement aux figures 8 à îî les figures 13, 14 et 15 concernent une variante. Le mode de réalisation représenté aux figures 9 à 12 concerne à titre d'exemple non limitatif, comme dans le brevet principal, une application de l'invention à la commande d'un dispositif d'accouplement constitué par un embrayage à diaphragme, notamment pour véhicule automobile. L' embrayage (figures 1 et 5) comporte un couvercle 10 adapté à être fixé au volant li Il du moteur du véhicule automobile. Ce volant il constitue un plateau de réaction. L'embrayage comporte également un disque de friction 12 qui est accouplé à l'arbre primaire 13 de la bote de vitesses du véhicule automobile. Le disque 12 est adapté à être serré entre le plateau de réaction Il et un plateau de pression 14, sous une action de serrage élastique d'un ressort 15 en forme de diaphragme Le diaphragme 15 prend appui sur le couvercle 10 en 16 et présente dans sa région centrale des doigts 17 adaptés à être poussés vers la gauche des figures et 5 par une butée de débrayage 18 lorsqu'on désire faire passer ltem- brayage de son état d'engagement représente aux figures 1 et 6 ou la butée l8 est sans action sur le diaphragme 15, å un état de dés engagement représenté aux figures 5 et 7 où la butée 18, an poussant sur le diaphragme 15 fait cesser l'action de serrage sur le plateau de pression 14, ce qui. libère le disque de friction 12. Ainsi, l'embrayage a son état qui est modifié en fonction de la position de 1 t équipage mobile constitué par le plateau de pression 14 et le diaphragme élastique 150 Cet équipage 14, 15 est mobile dans les deux sens suivant une course définie entre une première position limite P1 (figure 6) où l'embrayage est engage- et une deuxième position limite P2 (figure 7) où l'embrayage est désengagé. Le diaphragme 15 constitue des moyens élastiques de rappel de l'équipage 14, 15 vers la première position limite pi. La butée de débrayage 18 fait partie d'une timonerie antagoniste 18, 19, qui est associée à l'équipage 14, 15. Cette timonerie antagoniste est montée mobile suivant une course qui correspond, position par position, à celle de l'équipa- gee La course de la timonerie antagoniste 18, 19 est définie entre une première position limite T1 (figure b) qui correspond à la position limite P1 de l'équipage 14, 15 et une deuxième position limite T2 (figure 7) qui correspond à la position limite P2 de l'équipage 14g 15. Il est à noter que la timonerie 18, 19 peut être de toute nature appropriée, notamment mécanique. Elle peut comporter, s'il y a lieu, des parties hydrauliques telles qu'une colonne de liquide ou autre. La timonerie 18, 19 est ainsi adaptée à agir sur l'équipage 14, 15 pour faire passer celui-ci de sa première position limite pi à sa deuxième position limite P2 et vice versa. Des moyens de manoeuvre positionneurs 20 sont prévus associés à la timonerie 18, 19 et ont pour effet de fixer toute position instantanée de cette timonerie 18, 19, indé- pendamment des moyens élastiques 15 de rappel de l'équipa- ge 14, 15o Ces moyens de manoeuvre positionneurs 20 sont adaptés à déplacer la timonerie 18, 19 suivant la course Tl-T2, ou T2-T1 de celle-ci pour provoquer un déplacement correspon dant de l'équipage 14, 15 suivant sa propre course P1P2 ou P2-P1. En outre, des moyens élastiques 60 modérateurs d'effort de manoeuvre, sont également associés à la timonerie 18, l9o La timonerie 18, 19 (figures 1 à 7) comporte un levier 19 qui est monté pivotant autour d'un pivot fixe 23. Une première extrémité 24 du levier 19 forme une fourchette juxtaposée à la butée de débrayage 18, elle-même juxtaposée au diaphragme 15o La deuxième extrémité 25 du levier 19 coopère, d'une part, par une liaison formant réducteur 26, avec les moyens de manoeuvre 20 consistant en un moteur électrique et d'autre part, avec les moyens élastiques modérateurs d'effort de manoeuvre 60o Pour son entraînement par le moteur électrique 20, le levier 19 comporte a sa deuxième extrémité 25, un secteur denté 27 qui engrène avec deux pignons 30 montés tournants sur le bâti fixe 29. Les pignons 30 sont solidaires des pignons plus gros 28 qui engrènent avec une vis sans fin 31 pour former la liaison formant réducteur 26. La vis 31 a des filets en sens inverse qui, les uns, coopèrent avec un des pignons 28 et, les autres, avec l'autre pignon 28, ceci pour compenser une réaction dans une direction axiale de la vis 31. La vis 31 est entraînée an rotation par le moteur électrique 20. Ce moteur électrique 20 est adapté à être soit arrête, soit entraîné en marche avant, soit entraîné en marche arrière. Les moyens élastiques modérateurs d'effort comportent au moins un ressort 60 (un seul ressort dans l'exemple re- présenté aux figures 1 à 12) dont une extrémité est attelée à un point d'ancrage qui, comme représenté, peut être un point fixe 61 coaxial avec le pivot fixe 23 du levier 19 sur le bati 29e Le ressort peut également être attelé en un point quelconque du levier 19. L'autre extrémité du ressort 60 est attelée an 62 à un pignon 630 Ce pignon est monté tournant autour d'un axe 64 fixé au bati 29. Le Lez pignon 63 est lié an rotation avec une cremaillère qui, dans l'exemple représenté aux figures î à 12, est constitue par le secteur denté lui-mbme 27 avec lequel engrènent les pignons 30. On appréciera (figures 8 à 11) que la force F représentée en trait pointillé, qui est appliquée par le ressort 60 au pignon 63 est décomposée en une composante radiale inactive R encaissée par l'axe 64 du pignon 63, et en une composante tangentielle activa A, représentée en trait plein, transmise au levier 19 via le secteur denté 27 (figure 2). On voit aux figures 8 a 11 que, si la force F reste sensiblement constante, quelle que soit la position, par contre, la composante active A varie dans de larges proportions. Elle est nulle à la figure 8 qui correspond a la po- sition d'engagement P1 et T1. Elle croit (figure 9) jusqu'à une position intermédiaire représentée à la figure 10 où la force F est sensiblement tangentielle et redevient ensuite plus petite à la figure ll qui correspond à la position de désengagement p2-T2. On a représenté sur le diagramme de la figure 12 les diverses positions correspondant aux figures 8, 9 et 10 en les désignant par les références VIII, IX, X et XI, respectivement. On voit que pratiquement, il est commode de donner à la courbe C qui est représentée à la figure 12 et passe par les points VIII, IX, X et XI en illustrant les variations de la composante active A en fonction de la course Tl-T2, la forme que l'on désire.En particulier, l'agencement suivant l'invention permet d'obtenir, en tout cas, dans la partie VIII X une caractéristique de ressort qui est d'aux tant plus faible que l'élongation est plus grande, caractéristique qui est généralement inhabituelle mais que l'on recherche ici e On notera aussi que dans la partie X-XI de la courbe, on donne a la caractéristique une forme plus traditionnelle, dans laquelle la résistance opposée par le ressort est d'autant plus faible que l'élongation est elle- même plus petite C'est l'ensemble des caractéristiques de la courbe Ç passant par les points VIII, IX, X et )I, qui illustre la valeur variable recherchée pour la composante active Ao Plus particulièrement, on notera que la composante ac- tive A, en valeur absolue et en opposition, varie en fonction de la course de la timonerie, 18 19 approximativement suivant la même loi que celle suivant laquelle la force des moyens élastiques de rappel 15 est elle-même admise à varier en fonction de la course de l'équipage. Grace à cette disposition, les moyens. élastiques modérateurs d'effort constitués par le ressort 60 permettent de réduire considérablement l'effort de manoeuvre nécessaire que doit développer le moteur électrique 20 tout au long de la course entre les positions T1 et T2 et vice versa. En fonctionnement (figures 6 et 7) lorsque le moteur électrique 20 occupe une. position où la timonerie 18, 19 occupe elle-même la position limite T1 (figure 6), la timonerie 18, 19 n'exerce en 24, par l'intermédiaire de la butée 18, aucune action sur le diaphragme 150 La composante active A du ressort 60 est nulle dans cette position de la figure 6. L'embrayage est engagé avec une force d'engage ment qui est la force élastique du diaphragme 15. Pour débrayer, on fait tourner Be moteur électrique 20 dans le sens qui correspond au passage de la timonerie 18 19 de la position limite T1 à la position limite T2. Ce faisant (figure 7), la timonerie 18, 19 surmonte la résis- tance élastique du diaphragme 15 et provoque le désengage ment de l'embrayage en libérant le disque 12 (figure 7). Au cours de cette manoeuvre de désengagement, la composante active A du ressort modérateur d'effort 60 varie de la façon qui est représentée au diagramme de la figure 12, c'est-à-dire pratiquement avec la même loi que celle a la quelle obéit le diaphragme 15o Ceci permet un effort de manoeuvre réduit pour réengager l'embrayage, la manoeuvre s'effectue d'unemanière tout aussi facile mais en sens inverse, en passant de la position de la figure 7 jusq'à la position de la figure 6. a égaleNaent9 le moteur électrique 20 n'a à développer qu?un petit effort de manoeuvre Dans la position de la figure 6, l'embrayage se trouve engagé sous l'action de la pleine force-élastique du diaphragme 15, en aucune façon diminuée par le ressort 60 dont la composante active A est alors nulle, ainsi qu'il ressort de ce qui précède On notera que la construction de la commande suivant l'invention est simple et- peu encombrante ainsi que très efficace. En variante (figures 13 à 15) la disposition est analogue a celle qui vient d'être décrite en référence aux figures 1 à 12, mais le pignon 63 est supprimé et le ressort modérateur d'effort, désigné par 70 (ici deux rêssorts 70 sont prévus côte à côté) agit directement sur la crémaillè- re ou secteur denté 27. Comme précédemment, la force élastique est décomposée en, d'une part, une composante inactive encaissée sur le bâti, et, d'autre part, une composante active qui obéit à le loi de variation de la force en fonction de la course, A la figure 14 on soit la condition embrayée où les ressorts 70 sont sans effet sur la crémaillère, et . a la figure 15 la condition débrayée où les ressorts 70 sont actifs. REVENDICATIONS la Commande suivant l'une quelconque des revendications du brevet principal, pour un dispositif d'accouplement tel qu'embrayage, variateur de vitesse, frein ou analogue, dont l'état est modifié en fonction de la position d'un équipage (14,15) qui est mobile dans les deux sens suivant une course définie entre deux positions limites (P1, P2), cet équipage comportant des moyens élastiques (15) de rappel vers une première (P1) de ses deux positions limites, tandis qu' une timonerie antagoniste (18,19) associée a l'équipage, est montée mobile suivant une course (Tl,T2) correspondant, position par position, à celle de l'équipage et est adaptée a agir sur l'équipage pour faire passer celuiçci de sa pre- mitre position limite (P1) à sa deuxime position limite(P2) et vice versa, commande dans laquelle la timonerie (18,19) coopère, dune part, avec des moyens de manoeuvre positionneurs (20) et, d'autre part, avec des moyens élastiques mo- dérateurs d'effort de manoeuvre, commande caractérisée en ce que les moyens élastiques modérateurs (60, 70) agissent sur la timonerie par l'intermédiaire d'un dispositif de transmission de mouvement qui décompose la force appliquée à ce dispositif en une composante inactive (R) encaissée par le bâti et en une composante active ( cette composante active, en valeur absolue et en opposition9 variant en fonction de la course (Tl,T2) de la timonerie approximativement suivant la même loi que celle suivant laquelle la force des moyens élastiques de rappel (15) est elle-rn8me admise à varier en fonction de la course (P1,P2) de l'équi- page (14,15). 2) Commande suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'en toute position de la course (T1,T2) de la timonerie (18,19), la valeur instantanée de la composante active (A) des moyens élastiques modérateurs (60,70) est sensi blement égale, et de sens opposé, à celle de la force des moyens élastiques de rappel (15) dans la position correspondante de la course (P1-P2) de l'équipage (14,15), 3) Commande suivant la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisée en ce que les moyens élastiques modé- rateurs (60,70) comportent au moins un ressort dont une ex trémité est attelée à un point d'ancrage tandis que l'autre extrémité coopère avec une crémaillère (27) associée a la timonerie (18s19)o 4) Commando suivant la revendication 3, caractérisée en ce que le ressort (60) coopère avec la crémaillère (27) par l'intermédiaire d'un pignon (63)o 5) Commande suivant la revendication 31 caractérisée en ce que le ressort (70) est attelé directement à la cre- maillère (27). 6) Commande suivant l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisée en ce que la timonerie (18, 19) comporte un levier pivotant (19) ayant un secteur denté qui constitue ladite crémaillère (27), laquelle coopère on outre, par l'intermédiaire de pignons (30) et d'une liaison a vis sans fin (26), avec les moyens de manoeuvre consistant en un moteur électrique (20)o