Brevet FR2632024A1 — publié le 19891201

DISPOSITIF D'ASSISTANCE PNEUMATIQUE DE COMMANDE D'EMBRAYAGE La présente invention se rdpporte à un dispositif d'assistance pneumatique, notamment pour la commande d'un embrayage d'un véhicule automobile. La conmmnande la plus répandue des embrayages notamment de poids lourd est actuellement la commande en position par transfert d'un volume d'huile, avec une assistance pneumatique. Afin d'éviter les ennuis des systèmes à transfert d'huile, il a été proposé et développé des systèmes positionneurs pneumatiques et mécaniques,comme celui illustré sur la figure 1. Le système représenté est un système suiveur avec une entrée à faible énergie de commande, et une sortie à énergie disponible importante. Le déplacement à la sortie, au jeu initial près, est parfaitement lineaire en fonction de la consigne d'entrée. Le dispositif est constitué d'un corps dans lequel est aménage un vérin 1 avec son piston pneumatique 2, qui déplacent une tige d'actionnement 3 reliée au mécanisme d'embrayage. Un poussoir 4 est alimenté en air comprimé par des orifices 5 et 6. Un clapet 7 contrôle l'arrivée d'air comprimé dans la chambre du vérin 1, un ressort maintient ce clapet d'admission 7 fermé en situation normale, l'étanchéité se faisant sur un siège 9. La chambre du vérin 1 est reliée à l'atmosphère par un orifice 10 du fait qu'un jeu existe entre le piston 2 et le siège 8 du clapet. Le déplacement du poussoir 4 par la tige 25 permet de fermer l'échappement du clapet 7 par le siège 8 et d'ouvrir l'admission par le siège 9. Le défaut de ce type de système précédemment décrit est paradoxalement d'être trop fidèle, c'est-àâdire de suivre trop linéairement le déplacement de la consigne d'entrée. Or, la caractéristique des embrayages habituellement utilisés est de nécessiter une garde à l'ouverture importante. Avec une -2- commande linéaire, cette garde se retrouve au niveau du péda- lier et diminue d'autant la course de la pédale pour le dosage du couple, et par là-même la progressivité de la commande. Le but de la présente invention est de proposer un dispositif d'assistance pneumatique pour la commande d'un embrayage d'un véhicule automobile qui donne un déplacement à la sortie non- linéaire par rapport à la consigne d'entrée, afin d'améliorer la progressivité de l'embrayage commandé. Selon un mode de réalisation de l'invention, le dispositif d'as- sistance pneumatique pour la commande d'un embrayage comporte un vérin actionné par un système de poussoirs lié à l'entrée du mouvement, et dont le piston est lié à la sortie du mouvement. Le système de poussoirs comporte un poussoir amont et un pous- soir aval qui coopèrent au moyen d'un vérin additionnel. L'ali- mentation du vérin se fait par un clapet manoeuvré par le pous- soir aval, et l'alimentation du vérin additionnel se fait par un clapet manoeuvré par le poussoir amont; de manière que, dans un premier temps, la course du poussoir amont donne un déplacement équivalant à la sortie du mouvement et, que dans un deuxième temps, le déplacement de la sortie de mouvement est donné par la course effective du vérin additionnel, tandis que le poussoir amont parcourt la très faible course restante jusqu'à venir en butée, cette faible course permettant d'assurer l'ouverture du clapet d'alimentation du vérin additionnel. Ainsi l'actionneur suivant l'invention se comporte comme un système suiveur pendant une partie de la course qui correspond à la course de patinage de l'embrayage, puis pendant la dernière et petite partie de la course d'entrée, la sortie n'est plus suiveuse mais se déplace en tout ou rien sur toute la course d'ouverture de l'embrayage. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description qui suit le mode de réalisation donné à titre d'exemple en référence aux dessins annexés sur - 3lesquels: - la figure 2 est une coupe axiale de l'ensemble du dispositif selon l'invention. Le dispositif d'assistance pneumatique de commande d'un embrayage comporte un vérin référencé 1 dans son ensemble qui est actionné par un système de deux poussoirs liés à l'entrée de mouvement. Ce vérin 1 a un piston 2 qui est lié à la sortie de mouvement. Le système de poussoirs comporte un poussoir amont référencé 14 dans son ensemble et un poussoir aval référencé 4 dans son ensemble. Ces deux poussoirs coopèrent au moyen d'un vérin additionnel référencé 33 dans son ensemble. L'alimentation du vérin 1 se fait par un clapet 7, qui est manoeuvre par le poussoir aval 4, et l'alimentation du vérin additionnel 33 se fait par un clapet 20, qui est manoeuvré par le poussoir amont 14. L'ensemble est agencé de façon que, dans un premier temps, la course du poussoir amont 14 donne un déplacement équivalent à la sortie de mouvement et que, dans un deuxième temps, le déplacement de la sortie de mouvement est donné par la course effective du vérin additionnel 33, alors que pendant ce temps le poussoir amont 14 parcours la très faible course restante jusqu'à venir en butée. Cette faible course permet d'assurer l'ouverture du clapet 20 pour effectuer l'alimentation du vérin additionnel 33. L'ensemble du dispositif est intégré dans un corps 32. L'une des extrémités de ce corps 32 constitue le corps du vérin 1, et l'autre extrémité comporte un rebord 28 de fin de course du poussoir amont 14. Le poussoir amont 14 possède un appui simple 29 qui agit sur le poussoir aval 4. Le poussoir aval 4 et le poussoir amont 14 sont montés dans le prolongement l'un de l'autre. Une paroi annulaire 34 interne du corps 32 se termine par une paroi 21 d'extrémité et constitue le corps du vérin additionnel 33. Les poussoirs amont 14 et aval 4 coulissent dans cette paroi annulaire 34. Le poussoir aval 4 comporte à son extrémité située du côté du vérin 1 un siège 9, qui coopère avec le clapet 7 et son ressort 31 de rappel. A l'autre extrémité du poussoir aval 4, il est agencé un piston annulaire 11 du vérin additionnel 33, qui coulisse dans ladite paroi annulaire 34, et qui a un ressort de rappel 12. Ce dernier ensemble constitue ainsi le vérin additionnel 33. Le poussoir amont 14 comporte un élément cylindrique 35, dont l'extrémité 18 agit sur le clapet 20 avec son ressort 24. Le clapet 20 et son ressort 24 sont montés à l'extérieur de la paroi annulaire 34. Le clapet 20 coopère avec un siège 19 qui est disposé à l'extérieur de la paroi annulaire 34. L'élément cylindrique 35 coulisse sur la paroi d'extrémité 21. Le poussoir amont 14 a à son extrémité extérieure 25 une collerette 37 de fin de course. Le poussoir aval 4 a une face d'appui 36 qui agit sur le piston 2 du vérin 1, en cas de déficience de la source extérieure -de pression pneumatique. L'alimentation du vérin 1 et du vérin additionnel 33 s'effectue au moyen d'un orifice 5 disposé dans le corps 32. L'alimenta- tion du vérin 1 se fait par un orifice 6 disposé dans le pous- soir aval 4, et l'alimentation du vérin additionnel 33 s'effec- tue par un orifice 27 disposé à l'extrémité de la paroi annu- laire 34. L'échappement s'effectue au moyen du conduit 10 cen- tral du poussoir aval 4 et du conduit 15 central du poussoir amont 14. De plus un orifice 16 est disposé à l'extrémité du conduit 15 central dans le poussoir amont 14, et un orifice 17 est aménagé dans le corps 32. Enfin un trou d'évent 13 est - 5_ dispose dans le poussoir aval 4, et un trou d'évent 23 est amé- nagé dans le poussoir amont 14 On obtient ainsi une alimentation centralisée par l'orifice 5 et un échappement centralisé par l'orifice 17. Une électro- vanne 30 du type 3/2 est disposée entre l'orifice 5 d'ali- mentation et l'orifice 17 d'échappement. Enfin la tige d'ac- tionnement 3 du vérin 1 comprend un système de rattrapage d'usure. Le poussoir aval 4 se déplace parallèlement au piston 2, et il est déplacé sous l'action du poussoir amont 14 grâce à l'appui simple 29. L'action de commande se fait par l'extrémité exté- rieure 25 du poussoir 14. Le poussoir aval 4 est alimenté par une alimentation fixe au moyen de l'orifice 5, et par une alimentation glissante au moyen de l'orifice 6. L'air comprimé reste en attente derrière le clapet 7 à double action. Le clapet 7 est un clapet d'admis- sion lorsqu'il se décolle du siège 9, et c'est un clapet d'échap- pement lorsque l'extrémité 8 du piston 2 n'est pas en appui sur le clapet 7. L'échappement de l'air de la chambre du vérin 1 se fait par le conduit 10 central du poussoir aval 4, par le conduit 15 central du poussoir amont 14, en prolongement du conduit 10, et par les orifices 16 et 17. Pendant tout le temps o le poussoir amont 14 ne vient pas en contact par son extrémité 18 contre le clapet 20, l'ensemble se comporte comme un simple système positionneur; c'est-à-dire que le piston 2 suit le déplacement dans un sens ou dans l'autre du poussoir aval 4 qui est déplacé par l'action du pous- soir amont 14. Le poussoir aval 14 comporte à son extrémité le piston pneuma- tique annulaire 11-sur lequel peut agir l'air comprimé par la - 6- réaction de la paroi 21 d'extrémité solidaire de la paroi annu- laire 34. La chambre de ce vérin additionnel 33 est alimentée par l'orifice 27. Durant tout le temps o l'extrémité 18 du poussoir 14 n'est pas en contact avec le clapet 20, la chambre du vérin additionnel 33 est reliée a l'atmosphère par un conduit 22 annulaire disposé entre le corps 32 et l'élément cylindrique 35 du poussoir amont 14 et l'orifice 17 général d'échappement. Après une course déterminee du poussoir amont 14 (pendant la- quelle le poussoir aval 4 se déplace de la même valeur), l'ex- trémite 18 vient en contact avec le clapet 20, et elle ferme l'échappement. Puis le clapet 20 qui est maintenu par le res- sort 24 est soulevé par l'extrémité 18 du poussoir amont 14. De ce fait, elle ouvre l'admission d'air comprimé entre le siège 19 et le clapet 20. Cet air comprimé est acheminé par le conduit 26 annulaire qui est compris entre le corps 32 et la paroi annulaire 34. L'air comprimé ne peut pas sortir par le conduit 22 annulaire d'échappement, puisque le passage entre l'extrémité 18 et le clapet 20 est fermé. L'air comprimé entre donc par l'orifice 27 entre la paroi 21 d'extrémité et le piston annulaire 11, et elle provoque le dé- placement jusqu'en bout de course du poussoir aval 4, qui se de- solidarise du poussoir amont 14, puisque ce dernier ne se dé- place plus du fait de la mise en butée de la collerette 37 de l'extrémité 25 sur le rebord 28 du corps 32. Dans la manoeuvre en sens inverse du poussoir amont 14, il y a, après une toute petite course, la fermeture du clapet 20 d'ad- mission sur le siège 19, puis l'ouverture de l'échappement entre l'extrémité 18 et le clapet 20. Ceci provoque, sous la pous- see du ressort 12 de rappel, le retour du poussoir aval 4 en appui sur le poussoir amont 14, et le système redevient sui- veur. Il faut noter que les trous d'évent 13 et 23 permettent - 7 - le déplacement des poussoirs 4 et 14. L'intérêt de l'échappement unique par l'orifice 17 est d'offrir la possibilité de verrouiller, par une commande électrique, l'embrayage en position ouverte par le basculement de l'électrovanne 30 qui empêche l'air comprimé de sortir de l'appareil. - 8- REVENDICATIONS 1 - Dispositif d'assistance pneumatique, notamment pour la com- mande d'un embrayage, comportant un vérin (1) actionné par un système de poussoirs lié à l'entrée de mouvement, et dont le pis- ton (2) est lié à la sortie de mouvement; caractérisé en ce que le système de poussoirs comporte un poussoir amont (14) et un poussoir aval (4) qui coopèrent au moyen d'un vérin addi- tionnel (33), l'alimentation du vérin 1 se faisant par un cla- pet (7) manoeuvré par le poussoir aval (4), et l'alimentation du vérin additionnel (33) se faisant par un clapet (20) ma- noeuvré par le poussoir amont (14); de manière que, dans un pre- mier temps, la course du poussoir amont (14) donne un déplace- ment équivalant à la sortie de mouvement et que, dans un deu- xième temps, le déplacement de la sortie de mouvement est donné par la course effective du vérin additionnel (33), tandis que le poussoir amont (14) parcourt la très faible course restante jusqu'à venir en butée, cette faible course permettant d'as- surer l'ouverture du clapet (20) d'alimentation du vérin addi- tionnel (33). 2- Dispositif d'assistance pneumatique selon la revendica- tion 1 caractérisé en ce qu'il est disposé dans un corps (32), dont une des extrémités constitue le corps du vérin (1), et dont l'autre extrémité comporte un rebord (28) de fin de course du poussoir amont (14) qui possède un appui simple (29) du pous- soir aval (4) monté dans son prolongement; une paroi annu- laire (34) interne du corps (32) se termine par une paroi (21) d'extrémité et constitue le corps du vérin additionnel (33) dans lequel coulissent les poussoirs amont (14) et aval (4); le poussoir aval (4) comporte à son extrémité du côté du vé- rin (1) un siège (9) qui coopère avec le clapet (7) et son res- sort (31) de rappel, et à son autre extrémité le piston annu- laire (11) du vérin additionnel (33) qui coulisse dans ladite paroi annulaire (34) et qui a un ressort de rappel (12); le -9- poussoir amont (14) comporte un élément cylindrique (35) dont l'extrémité (18) agit sur le clapet (20) avec son ressort (24) qui sont montés à l'extérieur de la paroi annulaire (34); le clapet (20) coopérant avec un siège (19) disposé sur ladite paroi annulaire (34), ledit élément cylindrique (35) coulissant sur la paroi d'extrémité (21), le poussoir amont (14) ayant à son extrémité extérieure (25) une collerette (37) de fin de course; le poussoir aval (4) ayant une face d'appui (36) qui agit sur le piston (2) du vérin (1) après qu'une extrémité (8) du piston (2) ait repoussé le clapet (7)*; l'alimentation des vérins (1) et (33) s'effectuant au moyen d'un orifice (5) dans le corps (32), d'un orifice (6) ddns le poussoir aval (4) et d'un orifice (27) dans la paroi annulaire (34); l'échappement s'effectuant au moyen des conduits (10) et (15) centraux des- dits poussoirs, d'un orifice (17) dans le corps (32), d'un ori- fice (16) dans le poussoir amont (14), d'un trou d'évent (13) dans le poussoir aval (4) et d'un trou d'évent (23) dans le pous- soir amont (14), afin d'obtenir un échappement centralisé. Dispositif d'assistance pneumatique selon la revendication 2 ca- ractérisé en ce qu'une électrovanne (30) du type 3/2 est dis- posée entre l'orifice (5) d'alimentation et l'orifice (17) d'échap- pement. Dispositif d'assistance pneumatique selon la revendication 1 carac- térisé en ce que la tige d'actionnement (3) du vérin (1) com- prend un système de rattrapage d'usure. * dans le cas d'une insuffisance de pression d'alimentation