Brevet FR2611838A1 — publié le 19880909

*Dispositif d'actionnement d'embrayage à commande hydraulique" L'invention se rapporte & un dispositif d'actionnement d'embrayage & commande hydraulique et concerne plus particulièrement un perfectionnement assurant, entre autres, une meilleure fiabilité de l'ensemble du système ainsi qu'une longévité accrue du vérin.hydraulique commandant le déplacement de la butée de débrayage. On connaît des systèmes d'embrayage commandés hydrauliquement. Un dispositif d'actionnement correspondant se compose principalement de deux sous-ensembles: la traditionnelle butée de débrayage et un vérin hydraulique coopérant avec cette dernière pour la déplacer le long de l'arbre mené de l'embrayage, ladite butée étant couplée à l'actionneur de cet embrayage, le plus souvent un ressort métallique annulaire appelé diaphragme. La butée de débrayage est montée coulissante sur un manchon fixe, solidaire de la boîte de vitesses et entourant l'arbre d'entrée de celle-ci qui est aussi l'arbre mené de l'embrayage. Le vérin est, quant à lui, agencé autour du même manchon fixe et comporte une chambre annulaire remplie de fluide incompressible et un piston globalement tubulaire cylindrique, couplé à la butée de débrayage. Un tel système est par exemple décrit dans la demande de brevet européen N' O 146 283. Dans ce dispositif, la face interne de la chambre du vérin est définie par la surface externe du manchon fixe, ce qui oblige à rectifier une longueur importante dudit manchon. En outre, si de l'huile s'échappe du vérin, elle peut se propager le long de ce manchon fixe jusqu'à l'embrayage lui- même, ce qui peut provoquer une avarie grave. De plus, la saleté peut s'infiltrer dans la chambre, spécialement lorsque ledit manchon fixe présente une certaine usure, ce qui peut nuire au bon fonctionnement du vérin. L'invention permet notamment de résoudre ces inconvénients. Dans cet esprit, l'invention concerne un dispositif d'actionnement d'embrayage à commande hydraulique, du type comportant une butée de débrayage déplaçable le long de la paroi extérieure d'un manchon fixe, ainsi qu'un vérin hydraulique coopérant avec ladite butée et agencé autour dudit manchon fixe, caractérisé en ce qu'une chambre dudit vérin est définie dans un premier espace annulaire délimité entre deux surfaces cylindriques respectivement interne et externe, fixes par rapport audit manchon et toutes deux extérieures et coaxiales à celui-ci, un piston dudit vérin, comportant un tronçon tubulaire cylindrique mobile susceptible de s'engager longitudinalement dans ledit premier espace annulaire, formant une paroi mobile de ladite chambre. Un espace annulaire de sécurité est ainsi ménagé, qui pourra retenir à la fois l'huile éventuellement échappée du vérin et les saletés provenant de l'extérieur. En outre, cet espace libre peut recevoir un ressort de précharge assurant un contact permanent entre le piston du vérin et la butée de débrayage. Ce ressort était antérieurement souvent placé à l'extérieur du dispositif, sans protection particulière. L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre d'un mode de réalisation d'un dispositif d'actionnement conforme à son principe, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une coupe longitudinale I-I de la figure 2; - la figure 2 est une section transversale II-II de la figure 1; et - les figures 3 à 5 illustrent des variantes du sertissage d'un tronçon tubulaire interne. En se reportant aux dessins, le dispositif d'actionnement d'embrayage représenté se compose principalement d'une butée de débrayage 11 et d'un vérin hydraulique 12. L'embrayage n'est pas représenté. La butée de débrayage 11 et le vérin hydraulique 12 sont tous deux montés autour d'un manchon fixe 13 solidarisé à la boite de vitesses 15 par une bride circulaire 14 ou analogue. Le manchon 13 entoure l'arbre d'entrée 17 de cette boite de vitesses qui est aussi l'arbre mené de l'embrayage. La butée de débrayage 11 de type autocentreuse comporte classiquement un roulement à billes 19 dont la cage interne 19a est montée avec un jeu radial sur un manchon de coulissement 20 assujetti à se déplacer le long du manchon fixe 13. Du côté du vérin 12, ce manchon de coulissement se prolonge par un épaulement de poussée 21, perpendiculaire à son axe, sur lequel agit le vérin 12. L'épaulement de poussée 21 est lui-même prolongé extérieurement et axialement par une jupe de protection 22 tubulaire et globalement cylindrique, dont le rôle sera expliqué plus loin. La cage interne du roulement à billes est en appui contre l'autre face de l'épaulement de poussée 21 par un montage classique comportant un circlip et un ressort formant rondelle Belleville. La cage externe 19b du roulement comporte un prolongement axial 23 dirigé vers l'embrayage (c'est-à-dire vers la gauche en regardant la figure 1) par lequel se réalise la liaison fonctionnelle avec l'actionneur (le diaphragme) dudit embrayage. Dans l'exemple représenté, la butée de débrayage agit en poussant sur le diaphragme par sa cage externe. Le vérin 12 comporte une chambre de pression 25 remplie d'un fluide hydraulique, en communication par un circuit raccordé à l'embout 26, avec un émetteur hydraulique couplé à une pédale de débrayage. Selon une caractéristique importante de l'invention, cette chambre est définie dans un premier espace annulaire 27 délimité entre une surface cylindrique interne 28 et une surface cylindrique externe 29, toutes deux fixes par rapport au manchon 13 et toutes deux extérieures et coaxiales à celui-ci. Plus précisément, la surface cylindrique interne 28 est constituée par la face externe d'un tronçon tubulaire interne 30 tandis que la surface cylindrique externe 29 est constituée par la face interne d'un tronçon tubulaire externe 31. Ce dernier est venu de moulage avec le manchon 13 et la bride 14 tandis que le tronçon tubulaire interne 30 est, ici, rapporté de façon étanche au manchon 13 par l'une de ses extrémités axiales. Il peut, par exemple, être serti avec interposition d'un joint d'étanchéité torique 32 entre l'extrémité du tronçon et le fond de la pièce moulée constituant le manchon 13 et la bride 14. Bien entendu, la structure peut être inverse, c'est-&-dire que le tronçon tubulaire 31 peut être rapporté tandis que le tronçon tubulaire 30 peut être venu de moulage. Les deux tronçons tubulaires peuvent également être, soit rapportés, soit venus de moulage avec la bride 14 et le manchon 13. En outre, le tronçon tubulaire interne 30 a, de préférence, un diamètre intérieur plus grand que le diamètre extérieur du manchon 13, de façon & ménager un second espace annulaire 35, de volume constant, entre ledit tronçon 30 et ledit manchon 13. En outre, le vérin 12 comporte aussi un piston 37 comprenant notamment un tronçon tubulaire mobile 38, globalement cylindrique, susceptible de s'engager longitudinalement dans ledit premier espace annulaire 27 et formant, par un épaulement d'extrémité 39 une paroi mobile de la chambre 25. L'épaulement 39, engagé dans ledit premier espace annulaire 27, porte un joint d'étanchéité à lèvre 40. Cet agencement définit naturellement un espace annulaire de volume variable 42 entre la surface interne du tronçon tubulaire 38 et le manchon 13. L'espace annulaire 42 communique avec ledit second espace annulaire 35 et se situe dans le prolongement axial de ce dernier. L'extrémité axiale du piston opposée à celle qui comporte l'épaulement d'extrémité 39 formant la paroi d'extrémité mobile de la chambre 25 est refermée par une paroi annulaire radiale 45 se prolongeant par une bague de guidage 46 coulissant sur ledit manchon. La paroi annulaire 45 est en appui contre l'épaulement de poussée 21 de la butée de débrayage. Le manchon 13 est étagé de manière à présenter du côté opposé à la butée de débrayage une portée 47 de diamètre sensiblement égal au diamètre extérieur de la bague de guidage 46. Un ressort de précharge 48 est logé dans l'espace formé par ledit second espace annulaire 35 et ledit espace annulaire de volume variable 42. Le ressort 48 est monté à l'une de ses extrémités sur la bague de guidage 46 et à l'autre sur la portée 47 et est ainsi maintenu de manière à ne pas frotter sur le manchon 13. Ledit ressort 48 assure un appui permanent du piston 37 contre l'épaulement de poussée 21 de la butée de débrayage ce qui permet un déplacement immédiat de la butée en réponse à une action sur le vérin. De plus, la poussée du piston 37 sur l'épaulement de poussée 21 se fait sur un diamètre sensiblement égal à celui de la bague non tournante 19a, ce qui assure un meilleur fonctionnement. Il ressort clairement de l'agencement qui vient d'être décrit ci-dessus que le logement défini par ledit second espace annulaire 35 et ledit espace annulaire de volume variable 42 (et qui abrite le ressort 48) offre une double sécurité. D'une part, si de l'huile parvient à s'échapper du vérin en franchissant le joint d'étanchéité à lèvre 40, elle pénètre dans ce logement (35-42) et n'est plus soumise à la pression du circuit hydraulique. Il est alors très peu probable qu'elle puisse se propager jusqu'aux garnitures d'embrayage le long du manchon 13. D'autre part, si des saletés se forment, en utilisation, du fait de l'usure due aux frottements entre les manchons 20 et 13, ces saletés resteront dans le logement du ressort et ne pourront remonter jusqu'à la chambre du vérin. En outre, toutes choses égales par ailleurs, la surface du piston est plus importante que dans l'art antérieur, puisqu'il s'inscrit sur un diamètre moyen plus grand. La pression d'actionnement peut donc être plus faible, ce qui limite encore les risques de fuite et permet de simplifier le système émetteur lié à la pédale de débrayage. De plus, contrairement aux dispositifs connus pour lesquels il est nécessaire de rectifier le manchon 13 sur une grande longueur, l'usinage n'est, dans le dispositif suivant l'invention, nécessaire que dans la zone de frottement des manchons 20 et 46 sur le manchon 13. Par ailleurs, le tronçon tubulaire externe 31 porte au moins une saillie dirigée vers l'intérieur tandis que le tronçon tubulaire mobile 38 dudit piston 37 comporte extérieurement au moins une rainure longitudinale 52 correspondante, fermée au voisinage de la chambre 25 (par la présence de l'épaulement d'extrémité 39) et dans laquelle est engagée ladite saillie. Plus précisément, ladite saillie est conformée dans une pièce d'arrêt 56, globalement en arc de cercle, logée dans une gorge circulaire 54 pratiquée sur la face externe du tronçon tubulaire externe 31. La ou chaque saillie 50a, 50b traverse une découpe 58a, 58b correspondante, pratiquée dans le tronçon tubulaire externe 31, cette découpe étant ici une encoche débouchant sur le bord circulaire libre dudit tronçon tubulaire externe. Dans l'exemple représenté, la pièce d'arrêt 56 comporte plusieurs saillies espacées circonférentiellement les unes des autres et engagées dans des rainures longitudinales 52 respectives dudit tronçon tubulaire mobile 38. Cette pièce d'arrêt 56 est en fil métallique préformé et deux saillies 50a sont constituées par les extrémités recourbées de ce fil. Par ailleurs, au moins une saillie 50b (deux saillies dans l'exemple représenté) est constituée par une boucle du fil, orientée radialement vers l'intérieur. Ces saillies permettent l'arrêt en rotation du tronçon tubulaire mobile 38 par rapport au vérin 12. La jupe de protection 22 mentionnée plus haut permet de protéger le piston contre la poussière, quelle que soit la position de la butée de débrayage, c'est-à-dire l'élongation du vérin. La jupe de protection assure également une autre fonction. Elle comporte, pour ce faire, sur sa face interne, deux rainures longitudinales 60 opposées, tandis que la pièce d'arrêt 56 est conformée pour définir deux saillies dirigées vers l'extérieur 62, diamétralement opposées et respectivement engagées dans les rainures 60 de ladite jupe de protection. On assure ainsi l'immobilisation en rotation de la butée de débrayage, c'est-à-dire tout au moins de son manchon de coulissement 20 et de la cage interne du roulement par rapport au vérin 12. Bien que la fonction d'immobilisation en rotation de la butée de débrayage puisse être effectuée avec une seule rainure longitudinale 60 et une saillie 62, on préfère, comme représenté, en prévoir deux. Du fait de la position du ressort de précharge 48 dans les espaces annulaires 35 et 42, on peut prévoir ces saillies dirigées vers l'extérieur 62 sans changer de façon importante l'encombrement de la commande. En outre, les deux saillies 62, dirigées vers l'extérieur, sont définies, comme illustré à la figure 2, par des boucles du fil métallique constituant la butée d'arrêt 56. Enfin, l'extrémité de chaque rainure 60 de la jupe de protection 22 située du côté du vérin 12 est fermée par un épaulement 65 contre lequel la saillie 62 correspondante est susceptible de venir en appui pour empêcher la séparation entre la butée de débrayage et le vérin hydraulique. Ceci est particulièrement avantageux lors des opérations de maintenance nécessitant le démontage du système d'embrayage. La chambre 25 du vérin est de manière connue en soi remplie de fluide et prépurgée en usine de façon que l'ensemble du dispositif (ainsi livré avec la chambre du vérin occupant un volume maximum) puisse être aisément connecté au circuit hydraulique du véhicule. En fonctionnemement, le diaphragme de l'embrayage repousse naturellement la butée de débrayage en direction de la boite de vitesses, ce qui a pour conséquence de repousser le piston 37 dans la chambre 25, lorsque ledit embrayage est dans sa position embrayée. Pour débrayer, l'automobiliste commande une augmentation de pression dans la chambre 25 du vérin, ce qui repousse le piston 37. Comme ce dernier est toujours en contact avec l'épaulement de poussée 21 de la butée de débrayage, cette dernière est déplacée dans un sens provoquant le débrayage. Dans le mode de réalisation décrit en référence aux figures 1 et 2, le tronçon tubulaire interne 30 comporte une partie & paroi plus épaisse, au voisinage de son extrémité de fixation, de façon à définir un épaulement interne 68. L'opération de sertissage consiste & repousser axialement et annulairement du métal du manchon 13 au moyen d'un outil adapté. Le joint 32 est comprimé et déformé dans un espace dégagé par une dépouille tronconique pratiquée à l'extrémité du tronçon 30. Dans la variante de la figure 3, la surépaisseur est réalisée par le repliement d'une portion extrême du tronçon tubulaire 30 sur lui-même, l'extrémité 68A de la partie repliée intérieurement réalisant l'épaulement contre lequel s'effectue le sertissage. On peut ainsi fabriquer le tronçon tubulaire interne à partir d'un simple tube sans être obligé de l'usiner pour matérialiser l'épaulement. Le repliement peut être mis à profit pour définir la dépouille tronconique contre laquelle s'applique le joint. Dans la variante de la figure 4, ledit tronçon tubulaire interne 30L comporte une gorge circulaire 70 dont l'un des flancs 68b forme l'épaulement nécessaire au sertissage. Le joint est supprimé et le sertissage est tel que l'extrémité à dépouille tronconique du tronçon 30b pénètre dans le métal de la bride 14, assurant une étanchéité suffisante. Dans le cas de la figure 5, le fond de l'espace défini entre le manchon 13 et la bride 14 est muni d'une portée tronconique 69 complémentaire de la dépouille pratiquée à l'extrémité du tronçon 30b, ce dernier étant identique à celui de la figure 4. Bien entendu, d'autres combinaisons des particularités décrites en référence aux figures 3 à 5 sont possibles et restent du domaine de l'invention. En variante, il est possible en séparant la partie manchon 13 du vérin hydraulique 12 proprement dit, d'obtenir un dispositif que l'on peut monter autour de tout manchon. En effet, le manchon nécessaire pour la mise en oeuvre de la commande hydraulique, objet de l'invention, ne nécessite pas d'usinage complémentaire et peut donc avantageusement être le même que celui utilisé pour une commande mécanique classique. Il est alors possible sur un véhicule dont la boîte de vitesses est déjà équipée du manchon 13 de mettre en oeuvre soit une commande mécanique en associant une fourchette de débrayage à la butée, soit une commande hydraulique en associant un vérin hydraulique suivant l'invention. REVENDICATIONS 1- Dispositif d'actionnement d'embrayage à commande hydraulique, du type comportant une butée de débrayage (11) déplaçable le long de la paroi extérieure d'un manchon fixe (13), ainsi qu'un vérin hydraulique (12) coopérant avec ladite butée de débrayage et agencé autour dudit manchon fixe, caractérisé en ce qu'une chambre (25) dudit vérin est définie dans un premier espace annulaire (27) délimité entre deux surfaces cylindriques respectivement interne (28) et externe (29), fixes par rapport audit manchon et toutes deux extérieures et coaxiales à celui-ci, un piston (37) dudit vérin, comportant un tronçon tubulaire cylindrique mobile (38) susceptible de s'engager longidudinalement dans ledit premier espace annulaire, formant une paroi mobile de ladite chambre. 2- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'extrémité dudit tronçon tubulaire mobile (38) engagée dans ledit premier espace annulaire porte un joint d'étanchéité (40). 3- Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ladite surface cylindrique interne (28) est constituée par la face externe d'un tronçon tubulaire interne fixe (30) de diamètre intérieur supérieur au diamètre extérieur dudit manchon fixe (13), de façon à ménager un second espace annulaire (35) entre ce tronçon tubulaire interne et ledit manchon, ce second espace annulaire, de volume constant, étant prolongé par un espace annulaire de volume variable (42) délimité entre la surface interne dudit tronçon tubulaire mobile (38) et ledit manchon. 4- Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'extrémité axiale dudit piston opposée à celle qui définit la paroi d'extrémité mobile de ladite chambre, est refermée par une paroi annulaire radiale (45) se prolongeant par une bague de guidage (46) coulissant sur ledit manchon fixe (13), ladite paroi annulaire radiale étant en appui contre un épaulement de poussée (21) de ladite butée de débrayage. - Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'un ressort de précharge (48) s'étend dans ledit second espace annulaire (35) et ledit espace annulaire de volume variable (42) en prenant appui contre ladite paroi annulaire radiale (45). 6- Dispositif selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que ledit épaulement de poussée (21) constitue un prolongement radial d'un manchon de coulissement (20) de ladite butée de débrayage, ce manchon de coulissement étant assujetti à se déplacer le long du manchon fixe (13) précité. 7- Dispositif selon l'une des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que la surface cylindrique externe (29) dudit premier espace annulaire (27) est constituée par la face interne d'un tronçon tubulaire externe (31). 8- Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que ledit épaulement de poussée (21) est prolongé extérieurement par une jupe de protection (22) enveloppant ledit tronçon tubulaire externe (31). 9- Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que ledit tronçon tubulaire externe (31) est venu de moulage avec ledit manchon fixe (13). 10- Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit tronçon tubulaire interne (30) est serti par une extrémité audit manchon fixe (13). 11- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit vérin (12) est distinct dudit manchon fixe (13).