Brevet FR2623580A1 — publié le 19890526

La présente invention se rapporte aux dispositifs de commande d'embrayage, notamment pour véhicules automobiles et plus précisément à la partie de ceux-ci positionnée sur le véhicule entre la boîte de vitesses et l'embrayage. En pratique, un tel dispositif de commande d'embrayage comporte une butée de débrayage destinée à agir sur le dispositif débrayeur de l'embrayage, des moyens de commande de celle-ci, généralement une fourchette de débrayage, des moyens de positionnement de ladite butée face audit dispositif débrayeur, généralement un tube guide appelé trompette, des moyens d'actionnement desdits moyens de commande, généralement un câble d'embrayage et des moyens de transmission de l'ordre de commande de l'embrayage, généralement la pédale d'embrayage ou un moyen moteur piloté par un calculateur. Lors du montage du véhicule automobile, de nombreuses phases sont nécessaires à savoir: la fixation de la trompette sur la boîte de vitesses, la mise en place de la butée de débrayage, la fixation de la fourchette au carter d'embrayage, la fixation du câble d'embrayage à la fourchette. Toutes ces opérations sont longues et donc coûteuses, de plus, elles multiplient les risques d'erreur lors du montage. La présente invention tend à pallier ces inconvénients en proposant une commande d'embrayage dont le montage est rapide et aisé. De manière plus précise elle a pour objet un dispositif de commande d'embrayage, notamment pour véhicules automobiles, destiné à modifier l'état de celui-ci entre deux états, embrayé et débrayé, du genre comportant une butée de débrayage, des moyens de commande et des moyens de positionnement de celle-ci, des moyens d'actionnement desdits moyens de commande et des moyens de transmission de l'ordre de modification de l'état de l'embrayage, caractérisé en ce que les moyens de commande et les moyens de positionnement de la butée de débrayage, et les moyens d'actionnement desdits moyens de commande forment un module monobloc mécanique. De manière préférée, la butée de débrayage dépend de ce module monobloc, mais il est possible de prévoir des moyens de solidarisation par clipsage de la butée de débrayage sur ledit module monobloc. Il a déjà été proposé de simplifier le montage d'une commande d'embrayage en créant un sousensemble simple à monter sur la boîte de vitesses mais les commandes de ce type sont toujours hydrauliques ce qui génère des difficultés et des frais pour faire les nombreuses étanchéités nécessaires. Dans le dispositif de commande d'embrayage suivant l'invention, les moyens de commande comportent une première pièce entraînée en rotation autour de son axe par les moyens d'actionnement, par un effort tangentiel. Il a déjà été proposé dans des dispositifs de commande d'embrayage d'actionner les moyens de commande par un effort tangentiel et de transformer par un système vis-écrou le déplacement en rotation en un déplacement en translation. Dans ces dispositifs de commande, l'organe actionnant l'embrayage se déplace en direction de celui-ci avec un double mouvement de rotation et de translation. Dans le cas d'un véhicule automobile, le dispositif débrayeur étant formé par un diaphragme et plus précisément par les extrémités des doigts de celui-ci, il n'est pas souhaitable que la butée de débrayage soit animée d'un mouvement de rotation lorsqu'elle s'approche de ceux-ci. Lorsque, de plus, la butée de débrayage est autocentreuse, une telle rotation de celle-ci autour de son axe détruit l'autocentrage. Une caractéristique importante du dispositif de commande suivant l'invention pour résoudre ce problème est que les moyens de commande sont formés de deux pièces, une première pièce, ou pièce menante qui, maintenue en translation, est entraînée en rotation par les moyens d'actionnement et une deuxième pièce, ou pièce menée qui, maintenue en rotation,est entraînée en translation par ladite première pièce. Ladite pièce menée forme, de plus, les moyens de positionnement de la butée. Des moyens de rampes établis circonférentiellement entre lesdites pièces menantes et menées assurent la transformation du mouvement de rotation de la pièce menante en mouvement de translation de la pièce menée. Les objets de la présente invention, et leurs caractéristiques et avantages, ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre, à titre d'exemple, en référence aux dessins schématiques annexés sur lesquels: - la figure 1 est une vue de face du dispositif de commande suivant l'invention. - la figure 2 est une vue en coupe suivant la ligne II-II de la figure 1. - la figure 3 est une vue en coupe suivant la ligne III-III de la figure 1. - la figure 4 est une vue en coupe suivant la ligne IV-IV de la figure 3. - la figure 5 est une vue développée suivant la ligne V-V de la figure I pour la position embrayée de l'embrayage. - la figure 6 est une vue identique à la figure 5 pour une position intermédiaire de l'embrayage. - la figure 7 est une vue en perspective de la pièce menante des moyens de commande. - la figure 8 est une vue en perspective de la pièce menée des moyens de commande. - la figure 9 est une vue, semblable à la figure 4, d'une variante du dispositif de commande suivant l'invention. - la figure 10 est une vue partielle correspondant à la figure 2 pour une seconde variante du dispositif de commande suivant l'invention. - la figure 11 est une vue, partiellement en coupe, d'une troisième variante du dispositif de commande suivant l'invention. Sur les figures on voit en 1 la butée de débrayage destinée à agir sur le dispositif débrayeur, non représenté, de l'embrayage, également non représenté. Cette butée de débrayage est positionnée radialement vis-à-vis de l'embrayage par des moyens de positionnement 2 et commandée en translation par les moyens de commande 3. Ces moyens de commande 3 sont soumis, comme visible sur les figures, à l'action tangentielle d'un moyen d'actionnement, ici un câble d'embrayage 4. Suivant l'invention, ces différents éléments du dispositif de commande d'embrayage sont regroupées dans un boîtier 51 pour former un module monobloc 5. Le boîtier 51 présente un flasque transversal 52 et une paroi axiale 53 qui en dépend; il est fermé par un couvercle 54 par exemple rapporté par clipsage sur la paroi axiale 53. Le flasque transversal 52 présente des ouvertures 56 afin de permettre le passage de moyens, tels que des vis, pour la fixation du module 5 à la boîte de vitesses non représentée. Sur le couvercle 54, il est prévu une ouverture 57, correspondant à l'ouverture 56 du flasque 52, pour le passage d'un outil. Lors du montage sur le véhicule automobile, il suffit ainsi de fixer le module monobloc 5 sur la boîte de vitesses et d'attacher l'extrémité libre du câble d'embrayage 4 au dispositif de transmission de l'ordre de commande de l'embrayage: la pédale d'embrayage ou tout autre moyen moteur piloté soit par le conducteur du véhicule, soit par un calculateur. Suivant l'invention, et comme visible sur les figures, les moyens de commande 3 sont formés d'une pièce menante 31 et d'une pièce menée 32. Si l'on se réfère à la figure 7, on remarque que la pièce menante 31 a globalement la forme d'un cylindre creux et présente sur sa surface extérieure un flasque 33, s'étendant sur un secteur angulaire réduit et conformé sur sa surface externe en une rainure 35 située à distance constante de l'axe. Le câble d'embrayage 4 est positionné dans cette rainure 35 et son extrémité est fixée par tout moyen connu 40 contre un bord radial libre du flasque 33. On voit, notamment sur la figure 4, que le câble 4 s'enroule ainsi autour de la pièce menante 31 puis s'en éloigne tangentiellement à celle-ci. L'effort exercé par le câble 4 sur la pièce menante 31 est donc toujours tangentiel ce qui entraîne ladite pièce menante 31 en rotation autour de son axe. Entre ladite pièce menante 31 et le flasque transversal 52 du module 5, on prévoit en roulement de réaction 37 capable d'absorber les charges axiales et radiales qui peuvent être transmises à la pièce menante 31 En effet, la pièce menante 31 est, à travers la butée de débrayage 1 et la pièce menée 32 soumise à l'action axiale du dispositif débrayeur. Elle peut, de plus, être soumise à une action radiale de la part du câble 4. La face transversale de la pièce menante 31 dirigée vers le dispositif débrayeur est conformée, comme visible à la figure 7, en rampes 39, dirigées axialement, sensiblement hélicoïdales. Ces rampes 39 font varier la longueur axiale de la pièce menante en fonction de la position circonférentielle considérée. La pièce menée 32 présente, comme visible sur la figure 8, deux couronnes 34,36 dirigées axialement et espacées radialement de manière à ce que la pièce menante 31 puisse pénétrer dans l'espace libre entre elles. Les deux couronnes 34,36 sont réunies, du côté du dispositif débrayeur par une paroi de fond 38 conformée en rampes 60 sensiblement complémentaires des rampes 39 de la pièce menante. Au montage, on interpose des billes 70 entre les pièces 31 et 32 de manière à ce qu'elles se déplacent sur les rampes 39 et 60. Ces billes 70, représentées ici au nombre de trois, sont maintenues en place par une cage à bille 71 présentant un prolongement axial 72 s'étendant entre la pièce menante 31 et la couronne 36 de la pièce menée 32 afin d'assurer une étanchéité par passages étroits. A son extrémité opposée au fond 38 la couronne 34 présente deux bras radiaux 62 dirigés vers l'extérieur, permettant la fixation de languettes 63. Ces languettes 63 sont fixées par leur autre extrémité au flasque transversal 52, du module monobloc 5 par des rivets creux positionnés dans les ouvertures 56, leur rôle sera décrit plus loin. A son extrémité opposée au fond 38, la couronne 36 présente, quant à elle, un flasque radial 20 dirigé vers l'axe formant les moyens de positionnement 2 de la butée de débrayage. La butée de débrayage 1 est, de manière connue en soit, formée par un roulement à billes 10 dont une bague, ici la bague interne, est tournante et présente un rebord radial pour appui contre le dispositif débrayeur, et, l'autre bague, ici la bague externe est fixe et présente un flasque radial 11 dirigé vers l'axe. Le diamètre de l'ouverture que présente le flasque radial 11 est supérieur au diamètre de l'ouverture que présente le flasque radial 20 formant les moyens de positionnement 2. La butée de débrayage 1 est accrochée au flasque radial 20 par des moyens élastiques 12 emprisonnant le flasque radial 20 et le flasque radial 11 qui est positionné contre lui. Le diamètre externe de la butée de débrayage 1 est plus petit que le diamètre interne de la couronne 36 de manière à ce que ladite butée de débrayage 1 puisse jouir d'une latitude omnidirectionnelle de cheminement par rapport à la pièce menée 32 pour son autocentrage. La fixation de la butée de débrayage 1 aux moyens de positionnement 2 par des moyens élastiques 12 permet, de plus, d'obtenir un autocentrage maintenu. Le dispositif de commande, suivant l'invention, formé par le module monobloc 5 étant décrit nous allons maintenant expliquer son fonctionnement. Lorsque, pour débrayer l'embrayage on tire sur le câble d'embrayage 4 dans le sens de la flèche F, la pièce menante 31 est entraînée en rotation dans le sens représenté par la flèche F1 sur la figure 6. Les figures 5 et 6 montrent, par une vue développée suivant la coupe V-V de la figure 1, le déplacement relatif des pièces 31 et 32 au cours d'une opération de débrayage. La figure 5 représente la position embrayée pour laquelle la butée de débrayage 1 est reculée par rapport au dispositif débrayeur. On voit que, lorsque la pièce menante 31 est entraînée en rotation sous l'action du câble d'embrayage 4, les rampes 39 se déplacent dans le sens de la flèche F1; les billes 70 se déplaçant le long des rampes 39 de la pièce 31 et des rampes 60 de la pièce menée 32, cette dernière est commandée en translation dans le sens de la flèche F2, c'est-à-dire vers le dispositif débrayeur. Les languettes 63 fixées par une de leurs extrémités à la pièce menée 32 et par l'autre de leurs extrémités au module monobloc 5 assurent le maintien en rotation de ladite pièce menée 32. Celle-ci est donc, comme recherché, mobile uniquement en translation; la butée de débrayage 1 qui lui est liée n'est donc pas soumise à un mouvement de rotation risquant de détruire l'auto-centrage. Les languettes 63 assurent également un rappel élastique en direction de la paroi transversale 52 du boîtier ce qui assure le maintien en translation de la pièce menante 31. Lorsque l'on veut embrayer, on relâche la tension sur le câble d'embrayage 4, la pièce menée est alors rappelée dans sa position initiale par l'action conjugée des languettes 63 exerçant leur force de rappel et du diaphragme tendant à reprendre sa position de repos. On remarque que le dispositif de commande suivant l'invention est formé par un module monobloc 5 peu encombrant, de montage aisé et rapide et qui de plus est totalement mécanique ce qui évite tous les problèmes dus aux montages hydrauliques. La figure 9 montre une variante de réalisation du dispositif de commande d'embrayage suivant l'invention, les pièces déjà décrites en référence aux figures 1 à 8 sont affectées de leur référence augmentée de 100. On voit donc le module monobloc 105 avec son boîtier 151 dans lequel sont disposés les différents éléments. La pièce menante 131 présente, comme précédemment, un flasque transversal 133. Mais à la différence du mode de réalisation des figures 1 à 8, la rainure 135 affectant le flasque transversal 133 et dans laquelle est monté le câble d'embrayage 104 n'est pas à distance constante de l'axe. Ainsi, l'effort du câble d'embrayage 104 est, lors d'un débrayage, exercé tout d'abord sur un grand rayon, puis sur un rayon plus petit. Ceci permet, pour un effort sur la pédale constant, d'exercer un effort plus important sur les moyens de manoeuvre 103 au début de la manoeuvre. Cet effet de démultiplication variable pourrait également être obtenu en faisant varier l'angle des rampes de l'une de leur extrémité à l'autre. La figure 10, montre une variante du dispositif suivant l'invention adapté à la commande d'une butée agissant en traction sur l'embrayage. On retrouve le module 205 formé d'un boîtier 251 monté par son flasque transversal 252 sur la boîte de vitesses à l'aide de moyens de fixation traversant les ouvertures 256. Les moyens de commande 203 formés de la pièce menante 231 et de la pièce menée 232 sont semblables à ceux précédemment décrits. La pièce menée 232 se déplace en translation en s'éloignant du dispositif débrayeur 200 lors d'une opération de débrayage. Les moyens de positionnement 202 de la butée de débrayage 201 sont ici formés par un flasque radial 220 auquel est lié une pièce tubulaire 221. De manière connue en soi, la butée de débrayage 201 est montée solidaire du dispositif débrayeur 200 et accrochée à la pièce tubulaire 221 par un montage, par clipsage, mettant en oeuvre un organe élastique de retenue 213. Un ressort 214 est prévu entre le flasque transversal 252 et la pièce menée 232 afin de pousser celle-ci vers le dispositif débrayeur 200. Le ressort 214 a une charge supérieure à l'effort nécessaire pour le clipsage, son action sur les moyens de commande permettant, au montage, la solidarisation automatique des moyens de positionnement 202 à la butée. En variante, la butée de débrayage 201 pourrait être solidaire de la pièce tubulaire 221 et être accrochée, au montage, à une pièce d'accostage de type connu, présente sur le dispositif débrayeur. La figure 11, montre une nouvelle variante de réalisation du dispositif de commande d'embrayage suivant l'invention. Dans cette variante, on remplace le câble de commande d'embrayage 4 agissant en traction sur le flasque 33 par une tige 304 agissant en poussée sur un flasque 333 dépendant de la pièce menante 331. Cette tige 304 peut être commandée en déplacement par un vérin hydraulique situé dans une partie amont de la commande d'embrayage. On voit que, même pour cette variante de réalisation, le module monobloc 305 est mécanique. Le vérin hydraulique utilisé ici ne dépend pas du module monobloc 305 et peut être de réalisation simple et peu coteuse. Bien entendu, l'invention ne se limite pas aux formes de réalisation décrites et représentées, mais englobe toute variante d'exécution et/ou de combinaison de leurs divers éléments. Il est, par exemple, possible de remplacer les languettes 63 par un montage à cannelures entre la paroi axiale 53 du module monobloc 5 et la pièce menée 32 pour le maintien en rotation de ladite pièce menée 32, ou par tout autre montage faisant collaborer des formes complémentaires. REVENDICATIONS 1) Dispositif de commande d'embrayage, notamment pour véhicules automobiles, destiné à modifier l'état de celui-ci entre deux états, embrayé et débrayé, du genre comportant une butée de débrayage, des moyens de commande et des moyens de positionnement de celle-ci, des moyens d'actionnement desdits moyens de commande et des moyens de transmissions de l'ordre de modification de l'état de l'embrayage, caractérisé en ce que les moyens de commande (3, 103, 203, 303) et les moyens de positionnement (2, 202) de la butée de débrayage (1, 201), et les moyens d'actionnement (4, 304) desdits moyens de commande (3, 103, 203, 303) forment un module monobloc (5, 105, 205, 305) mécanique. 2) Dispositif de commande d'embrayage suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de commande (3, 103, 203, 303) sont formés de deux pièces, une pièce menante (31, 131, 231, 331) soumise à l'action des moyens d'actionnement (3, 304) et une pièce menée (32, 232) soumise à l'action de la pièce menante (31, 131, 231, 331). 3) Dispositif de commande d'embrayage, notamment pour véhicules automobiles, du genre comportant une butée de débrayage, des moyens de commande et des moyens de positionnement de celle-ci, des moyens d'actionnement desdits moyens de commande, caractérisé en ce que lesdits moyens de commande (3, 103, 203, 303) sont formés de deux pièces, une pièce menante (31, 131, 231, 331) soumise à l'action des moyens d'actionnement (4, 304) et une pièce menée (32, 232) soumise à l'action de la pièce menante (31, 131, 231, 331). 4) Dispositif de commande d'embrayage suivant la revendication 3, caractérisé en ce que lesdits moyens de commande (3, 103, 203, 303) forment avec les moyens de positionnement (2, 202) de la butée de débrayage (1, 201) et les moyens d'actionnement (4, 304) desdits moyens de commande un module monobloc (5, 105, 205, 305) mécanique. 5) Dispositif de commande d'embrayage suivant l'une des revendications 1, 2 ou 4, caractérisé en ce que le module monobloc (5, 105, 205, 305) est formé d'un boîtier (51, 151, 251) comportant un flasque transversal (52, 252), une paroi axiale (53), un couvercle (54, 254), ledit boîtier étant fixé à la boîte de vitesses par des moyens de fixation traversant des ouvertures (56, 256) du flasque transversal (52, 252). 6) Dispositif de commande d'embrayage suivant l'une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que la pièce menante (31, 131, 231, 331) est maintenue en translation et mobile en rotation et en ce que la pièce menée (32, 232) est maintenue en rotation et mobile en translation et porte les moyens de positionnement (2, 202) de la butée (1, 201). 7) Dispositif de commande d'embrayage suivant la revendication 6, caractérisé en ce que la pièce menée (32, 232) est maintenue fixe en rotation par des languettes 63 fixées à une de leurs extrémités à ladite pièce menée et à l'autre de leurs extrémités au boîtier (51). 8) Dispositif de commande d'embrayage suivant la revendication 7, caractérisé en ce que des rampes (39) sur la pièce menante (31, 131, 231, 331) et (60) sur la pièce menée (32, 232) assurent la commande de la pièce menée (32, 232) par la pièce menante (31, 131, 231, 331). 9) Dispositif de commande d'embrayage suivant la revendication 8, caractérisé en ce que les rampes (39) de la pièce menante (31, 131, 231, 331) sont sur une face transversale de celle-ci et les rampes (60) de la pièce menée (32, 232) sont sur une paroi de fond (38) de celle-ci. ) Dispositif de commande d'embrayage suivant la revendication 9 caractérisé en ce que la pièce menante (31, 131, 231) présente un flasque (33) conformé pour être soumis à l'action des moyens d'actionnement (4, 304) 11) Dispositif de commande d'embrayage suivant la revendication 10, caractérisé en ce que le flasque (33) est conformé sur sa surface externe en une rainure (35, 135) dans laquelle est positionné le câble d'embrayage (4, 104) formant le moyen d'actionnement.