Brevet FR2674302A1 — publié le 19920925

La présente invention concerne un actionneur hydraulique associé à un embrayage à friction, notamment de véhicule automobile, pour manoeuvre en tirant dudit embrayage, ledit actionneur comportant un cylindre et un pistons fixes en rotation et étant propre, d'une part, à prendre appui axialement sur un palier porté par un couvercle, que comporte l'embrayage, et d'autre part, à agir en traction sur le dispositif débrayeur, que comporte l'embrayage. Un tel dispositif est décrit dans le document FR-A-2 216 856 Grâce cette disposition les efforts encaissés, lors de l'opération de débrayage, par le plateau de réaction de l'embrayage et les paliers du vilebrequin du véhicule automobile sont minimisés. Cette disposition fait appel à une unité amovible comportant au moins deux cylindres et deux pistons ainsi qu'un carter en forme d'étrier susceptible d'être mis en place par simple engagement sur un manchon. Dans certains cas, il peut être souhaitable d'utiliser une disposition avec un seul piston et cylindre disposés concentriquement par rapport à un arbre mené de l'embrayage. Pour répondre à ce souhait, on peut songer à utiliser une disposition de celle décrite dans le document GB-A-2 147 668 Dans ce document, le cylindre est lié en rotation avec le couvercle de l'embrayage, des joints rotatifs sont prévus entre le cylindre et un dispositif d'alimentation en fluide de l'actionneur pour alimentation de la chambre de commande délimitée par le cylindre et le piston. Une telle réalisation est onéreuse et pose des problèmes d'étanchéité qui peuvent être nuisibles à la durée de vie de l'actionneur. La présente invention a pour objet de pallier ces inconvénients et donc de créer un nouvel actionneur du type concentrique dépourvu de joint tournant, tout en conservant les avantages de l'art antérieur. Suivant l'invention, un actionneur du type sus- indiqué est caractérisé en ce que le cylindre et le piston sont creux et montés concentriquement l'un par rapport à l'autre, en ce que le cylindre en combinaison est propre à prendre appui sur le palier porté par le couvercle et porte des premiers moyens de blocage en rotation pour son blocage en rotation par rapport à une partie fixe, et en ce que ledit piston est propre à coopérer avec la bague fixe d'un roulement appartenant à un élément d'attaque propre à agir en traction sur le dispositif débrayeur, que comporte l'embrayage. Grâce à l'invention, le cylindre est fixe en rotation, et il en est de même de son piston, en sorte qu'aucun joint tournant n'est nécessaire pour l'alimentation de la chambre de commande délimitée par le cylindre et ledit piston, et que la durée de vie de l'actionneur est augmentée, tout en ayant une commande du type concentrique. On appréciera que les risques de fuite sont diminués, en sorte que le liquide de l'actionneur ne risque pas de souiller les garnitures de friction que comporte l'embrayaye. Suivant une autre caractéristique le cylindre porte des seconds moyens de blocage en rotation pour blocage en rotation du piston par rapport au cylindre. Grâce à cette disposition, aucun mouvement relatif de rotation ne se produit entre le cylindre et le piston, en sorte que tous les joints de l'actionneur sont ménagés. Suivant une autre caractéristique, le cylindre est monté à jeu radial par rapport au palier porté par le couvercle d'embrayage Un système auto-centreur est ainsi obtenu, ce qui évite l'apparition de déplacements radiaux et d'usures correspondants, l'axe de rotation du dispositif débrayeur n'étant pas forcément coaxial à l'axe du palier porté par le couvercle d'embrayage. La description qui va suivre illustre l'invention en regard à la figure 1 qui est une vue en coupe axiale d'un embrayage à friction du type tiré à diaphragme avec son actionneur hydraulique associé selon l'invention et de la figure 2 qui est une vue partielle des seconds moyens de blocage en rotation selon l'invention. Dans cette figure, on voit en 40 un embrayage de véhicule automobile, qui comporte un ensemble de pièces annulaires, à savoir, un plateau de réaction 21, au moins un disque porte-garnitures 26, au moins un plateau de pression 24, un couvercle 22 et un moyen élastique à action axiale 23. Ici l'embrayage comporte un seul disque 26 et un seul plateau 24, en variante il peut comporter plusieurs disques 26 et plusieurs plateaux 24 Les plateaux 21,24, les moyens élastiques 23 et le couvercle 22 sont solidaires en rotation d'un arbre menant 20, ici le vilebrequin du moteur du véhicule automobile. Le disque de friction 26 est solidaire en rotation de l'arbre mené 31 de l'embrayage, ici l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses Pour plus de précisions sur la configuration du couvercle, on se reportera par exemple au document FR-A-2 579 702. Pour mémoire on rappellera que le couvercle 22 est propre à être fixé au plateau de réaction 21, par exemple par des vis ou rivets, et qu'il est lié en rotation au plateau de pression 24 avec intervention de moyens de liaison autorisant un déplacement axial relatif du plateau de pression 24 par rapport au couvercle 22. Ici ces moyens de liaison consistent en une pluralité de languettes tangentielles 32 et les moyens élastiques à action axiale consistent en un diaphragme 23 Ce diaphragme 23 comporte une partie périphérique formant rondelle Belleville, une partie centrale fragmentée en doigts radiaux par des fentes Ce diaphragme 23 s'appuie par la périphérie externe de sa rondelle Belleville sur un appui annulaire 28 porté par le couvercle 22 et par la périphérie interne de sa rondelle Belleville sur un bossage annulaire segmenté 29 du plateau de pression 24. Pour plus de précisions, on pourra se reporter au document FR-A-2 463 874, qui montre également le disque de friction 26 accouplé ici à un moyeu calé en rotation sur l'arbre 31 par l'intermédiaire d'un amortisseur de torsion 25 Ce disque de friction porte sur chacune de ses faces deux garnitures de frottement 27 Ces garnitures de frottement 27 sont propres à être serrées axialement entre les plateaux 24 et 21 Plus précisément lorsque l'embrayage est en position embrayage engagé, le diaphragme 23 prend appui sur l'appui 28 et le bossage 29 pour sollicitation du plateau de pression 24 en direction du plateau de réaction 21 et serrage des garnitures de frottement 27 entre les plateaux 21,24. Le mouvement transite donc du vilebrequin 20 aux plateaux 21,22 (du fait de la liaison du couvercle avec le plateau 21), puis des garnitures 27 au moyeu et à l'arbre d'entrée 31 avec intervention ici du dispositif amortisseur de torsion 25 Ce dispositif comporte ici globalement deux rondelles de guidage disposées axialement de part et d'autre d'un voile calé en rotation, éventuellement sur le moyeu, ledit voile et lesdites rondelles de guidage étant dotés d'ouvertures en regard les unes des autres, le plus souvent des fenêtres, pour montage d'organes élastiques intervenant entre ledit voile et lesdites rondelles de guidage Bien entendu, d'autres réalisations sont envisageables. Pour désengager l'embrayage, il faut agir en tirant sur les extrémités des doigts du diaphragme à l'aide d'un élément d'attaque 30 Cet élément d'attaque 30 agit en traction sur les extrémités des doigts du diaphragme et traverse une ouverture centrale de celui-ci pour coopérer avec la face du diaphragme tournée à l'opposé du fond du couvercle 22 Ici cet élément d'attaque 30 est manoeuvré par un actionneur du type hydraulique 50 et comporte un roulement la avec une bague tournante et une bague fixe Ici le roulement la est un roulement à billes Le diaphragme 23 appartient donc au dispositif débrayeur de l'embrayage 40. Suivant une caractéristique de l'invention, cet actionneur hydraulique 50 est disposé coaxialement par rapport à l'axe de l'embrayage en étant traversé intérieurement par l'arbre 31. Cet actionneur comporte un cylindre 51 et un piston 52 pour définition d'une chambre, ici hydraulique, de commande 53 délimitée par lesdites pièces 51,52 Le cylindre 51, suivant l'invention, est propre à prendre appui axialement sur un palier lb porté par le couvercle 22 de l'embrayage, tandis que le piston 52 est propre à agir par l'intermédiaire de l'élément d'attaque 30 sur le dispostif débrayeur de l'embrayage. Plus précisément suivant l'invention un actionneur du type sus-indiqué est caractérisé en ce que le cylindre 51 et le piston 52 sont creux et montés concentriquement l'un par rapport à l'autre, en ce que le cylindre 51 en combinaison est propre à prendre appui sur le palier lb porté par le couvercle 22 de l'embrayage et porte des premiers moyens de blocage en rotation 54 pour son blocage en rotation par rapport à une partie fixe, et en ce que ledit piston 52 est propre à coopérer avec la bague fixe d'un roulement la appartenant à un élément d'attaque 30 propre à agir en traction sur le dispositif débrayeur 23, que comporte l'embrayage 40. Suivant une autre caractéristique le cylindre 51 porte des seconds moyens de blocage en rotation 3 pour blocage en rotation du piston 52 par rapport au cylindre 51. Ici le cylindre 51 porte, à son extrémité libre opposée à celle adjacente au palier l>, un flasque dans lequel sont pratiquées, à sa périphérie externe, deux échancrures 54 diamétralement opposées Ces échancrures sont propres à coopérer chacune avec une vis 2 vissée dans le carter fixe de la boîte de vitesses, les échancrures 54 ayant une forme complémentaire à celle du fût lisse cylindrique que comporte chaque vis 2 Une liaison en rotation du type tenon-mortaise est ainsi créée, avec possibilité de déplacement axial du cylindre 51 par rapport à la vis 2. Les premiers moyens de blocage en rotation consistent donc en des échancrures Bien entendu la disposition inverse est possible, ledit flasque pouvant porter des tétons ou piges s'engageant à coulissement axial dans des trous complémentaires formés dans le carter fixe de la boîte de vitesses En variante, on pourrait prévoir une liaison à l'aide de languettes tangentielles du type de celles des languettes 32. Les seconds moyens de liaison en rotation consistent ici en une douille 3 avec un rebord radial, ledit rebord radial étant propre à être fixé ici par des vis 6 au cylindre 51, à l'extrémité libre de celui-ci En variante, la fixation peut être réalisée par rivetage ou soudage Cette douille 3 comporte centralement un manchon 55 dirigé axialement vers l'embrayage et pénétrant à l'intérieur du piston creux 52 Dans ce manchon 55 sont formées des pattes radiales 56, par exemple par découpe et pliage, la douille 3 étant de préférence métallique. Chaque patte 56 est propre à coopérer avec une échancrure complémentaire 57 formée à la périphérie interne du cylindre 52 à l'extrémité libre de celui-ci, c'est-à-dire à son extrémité opposée à celle adjacente à l'élément d'attaque 30. Les échancrures 57 étant plus longues axialement que les pattes 56, un déplacement axial du piston 52 est possible par rapport à la douille 6 tout en ayant une liaison en rotation entre lesdites pièces. Bien entendu, on peut prévoir un autre type de liaison, le manchon 55 pouvant avoir une extrémité libre fractionnée en pattes axiales, tandis que le cylindre peut porter une collerette dirigée vers l'axe de l'ensemble, ladite collerette étant dotée d'échancrures pour coopération à coulissement avec les pattes du piston 52. Ainsi le piston 52 est fixe en rotation par rapport au cylindre 51 lui-même fixe en rotation par rapport à une partie fixe du véhicule ici la boîte de vitesses. Le cylindre 51 et le piston 52 ont ici une forme tubulaire, le cylindre 51 entourant le piston 52 avec formation de la chambre de commande 53 alimentée, ici en fluide hydraulique tel que de l'huile, à partir d'une entrée d'alimentation 58 pratiquée dans le piston 51. Cette entrée 58 est dotée d'un raccord pour fixation d'une tuyauterie (non visible) reliant l'actionneur 50 par exemple à un cylindre hydraulique émetteur. Il est à noter que la tuyauterie peut constituer par elle-même les premiers moyens de blocage en rotation selon l'invention, notamment dans le cas o elle fait appel à des tuyaux rigides. Ici l'alésage interne du cylindre 51 est revêtu d'un guide tubulaire de glissement 7 avec une surface interne chromée. Une pièce d'appui 62 est propre à coulisser axialement le long du guide 7 Cette pièce 62, portée par la périphérie externe du piston 52, est calée axialement à l'aide d'un circlips 5 sur ledit piston 52 Le circlips est engagé dans une gorge pratiquée à la périphérie externe du piston 52 au voisinage de son extrémité libre, tandis que la pièce 62 ferme la chambre 53. De même au voisinage du palier lb, le cylindre 51 présente une surface annulaire de guidage 10 a, ledit cylindre étant étagé avec une partie de plus grand diamètre 60 pour formation de la chambre de commande 53 et une partie de plus petit diamètre 59 pour formation d'un nez épaulé pénétrant à l'intérieur du palier lb et prenant appui axialement sur celui-ci C'est cette partie 59 qui, par son alésage interne, forme la surface de guidage 10 a; l'épaulement du nez délimitant la chambre 53 en formant le fond de celle-ci. La surface externe du piston 52 est dotée d'un revêtement 8 chromé, et à l'intérieur de la chambre de commande 53 est disposé un moyen élastique de précharge 12 Ce moyen élastique 12 consiste en un ressort à boudin qui prend appui à l'une de ses extrémités sur le cylindre 52 au niveau de l'épaulement interne constitué à la faveur du raccordement des parties étagées 59,60 et à l'autre de ses extrémités sur la pièce d'appui 62. Le ressort 12 tend donc, par l'intermédiaire de la pièce 62 et du circlips 5, à faire pénétrer le piston 52 à l'intérieur du cylindre 50 et à maintenir le cylindre 51 en appui contre le palier lb et l'élément d'attaque 30 en appui sur le diaphragme 23. On notera en 9 b la présence d'un joint d'étanchéité interposé entre la pièce d'appui 62 et le guide 7, en 9 a et lla la présence de joints d'étanchéité interposés entre la périphérie externe du piston 52 et la périphérie interne de la partie 59, lesdits joints lla et 9 a étant disposés respectivement au voisinage de chacune des extrémités de la partie 59. Enfin on voit en llb un soufflet de protection solidaire du piston 52 et de la douille 3 Tous ces joints et soufflet évitent la pénétration d'impuretés à l'intérieur de la chambre de commande 53. Ici le palier lb consiste en un roulement à billes dont la bague externe tournante est pourvue d'une gorge pour montage d'un circlips 70 propre à venir en butée sur une pièce épaulée 71 soudée au couvercle, ladite pièce 71 servant à l'emmanchement de ladite bague externe. Le couvercle 22, qui a globalement la forme d'une assiette creuse, présente à cet effet un fond centralement percé avec un rebord annulaire d'orientation axiale 73, pour montage de la pièce 71. Suivant une caractéristique importante, un jeu radial existe entre la partie 59 du cylindre 51 et la bague interne fixe du roulement lb, qui entoure donc à jeu radial ladite partie 59 Le cylindre 51 prend appui grâce à l'épaulement du nez, formé au raccordement des parties 59, 60, sur la bague interne du roulement lb, plus précisément sur la face latérale de celui-ci tournée vers l'extérieur du couvercle 22 et donc à l'opposé du diaphragme 23. Le ressort 12 maintient également le centrage du cylindre 51 par rapport au roulement lb, le déplacement radial du cylindre 51 étant contrôlé par le ressort 12, qui sollicite en traction le piston 52 On notera que la charge du ressort 12 est compatible au maintien de l'auto-centrage du cylindre 51, tout en délestant au minimum la charge du diaphragme lorsque l'embrayage est en position engagé La charge du ressort 12 dépend des applications et notamment du poids du cylindre 51 et du piston 52. Suivant une caractéristique importante de l'invention, le piston 52 pénètre à l'intérieur de l'alésage interne du diaphragme 23 en traversant celui- ci Il présente donc à son extrémité voisine du diaphragme 23, une gorge pour montage d'un jonc 80 Ce jonc 80 est propre à coopérer avec la bague interne fixe du roulement la appartenant à l'élément d'attaque 30, la bague externe tournante dudit roulement comportant un bourrelet annulaire pour appui sur les extrémités des doigts du diaphragme 23, sur la face de celui-ci tournée à l'opposé du couvercle 22. La bague externe du roulement traverse donc le diaphragme et est maintenue par pincement sur les extrémités des doigts du diaphragme à l'aide ici d'une rondelle Belleville 4 prenant appui sur un circlips monté dans une gorge de la bague externe du roulement la. On appréciera que le jonc 80 permet l'attelage du roulement la au piston 52 dans le sens axial allant du roulement la au cylindre 51 c'est-à-dire au sens de débrayage. Ainsi pour désengager l'embrayage, il suffit d'alimenter en pression la chambre 53 pour provoquer un déplacement de la pièce d'appui 62 et du piston 52, du fait que le cylindre est calé axialement sur le roulement lb lui-même calé axialement sur le couvercle 22 à l'aide du circlips 70 et de la pièce 71. L'augmentation de pression dans la chambre 53 fait pénétrer le piston 52 un peu plus à l'intérieur du cylindre 51, en sorte que l'on tire sur le roulement la et que l'on provoque un basculement du diaphragme. On appréciera que les paliers du vilebrequin 20 sont ménagés, ainsi que les organes de fixation fixant le couvercle 22 au plateau de réaction 21 (le plus souvent des vis), grâce aux roulements la et lb qui portent chacun un épaulement respectivement pour appui sur le couvercle 22 et le diaphragme 23, lesdits épaulements étant tournés l'un vers l'autre. Ainsi qu'on l'aura compris, grâce aux moyens de blocage en rotation selon l'invention, aucun mouvement en rotation du piston 52 et du cylindre 51 n'est possible en sorte que les joints 9 a,9 b,lla,llb sont ménagés et que l'alimentation de la chambre 53 est aisée et peut se faire à l'aide d'une simple tuyauterie. La disposition permet donc d'éliminer la fourchette de débrayage que comporte un embrayage classique, ainsi que d'éliminer les efforts axiaux entre le moteur et la boîte de vitesses qui sont générés dans il un embrayage classique lors de l'opération de débrayage. De plus grâce au jeu radial entre le roulement lb et la partie 59 tout défaut d'alignement entre les axes des roulements la et lb est automatiquement compensé, l'actionneur étant du type auto-centreur. On notera que c'est pour cette raison que l'on a prévu deux vis 2, les échancrures étant complémentaires latéralement du fût desdites vis 2, mais étant plus profondes en sorte qu'un déplacement radial est possible entre lesdites échancrures 54 et lesdites vis 2. On appréciera que la douille 3 forme une chicane au niveau du piston 52 évitant ainsi la pénétration d'impuretés à l'arrière du piston 52. Bien entendu la présente invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation représenté, en particulier le palier lb peut être un palier anti- friction et le roulement la peut ne pas pénétrer à l'intérieur du diaphragme et porter par exemple une douille comme visible à la figure 1 du susmentionné document FR-A-2 463 874. Au lieu d'un embrayage à diaphragme, l'embrayage à friction peut comporter des leviers de débrayage associés à des ressorts à boudin, l'élément d'attaque 30 agissant en traction comme précédemment sur lesdits leviers. On peut monter sans jeu radial le cylindre 51 par rapport au palier lb, en sorte qu'une seule vis 2 et qu'une seule échancrure 54 peut suffire, de même une seule patte 56 peut suffire pour bloquer en rotation le piston 52. Enfin par actionneur hydraulique, on entend également que la chambre 53 peut être alimentée en air comprimé et fonctionner en pression ou dépression. REVENDICATIONS 1) Actionneur hydraulique associé à un embrayage à friction notamment de véhicule automobile pour manoeuvre en tirant dudit embrayage, ledit actionneur ( 50) comportant un cylindre ( 51) et un piston ( 52) fixes en rotation et étant propre, d'une part, à prendre appui axialement sur un palier (lb) porté par un couvercle ( 22) que comporte l'embrayage ( 40), et d'autre part, à agir sur le dispositif débrayeur ( 23), que comporte l'embrayage, caractérisé en ce que le cylindre ( 51) et le piston ( 52) sont creux et montés concentriquement l'un par rapport à l'autre, en ce que le cylindre ( 51) en combinaison est propre à prendre appui sur le palier (lb) porté par ledit couvercle ( 22) de l'embrayage et porte des premiers moyens de blocage en rotation ( 54) pour son blocage en rotation par rapport à une partie fixe, et en ce que ledit piston ( 52) est propre à coopérer avec la bague fixe d'un roulement (la) appartenant à un élément d'attaque ( 30) propre à agir en traction sur le dispositif débrayeur ( 23), que comporte l'embrayage. 2) Actionneur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le cylindre ( 51) porte au moins une échancrure ( 54) pour formation des premiers moyens de blocage en rotation ( 54). 3) Actionneur selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite échancrure ( 54) est propre à coopérer à coulissement avec le fût lisse d'une vis ( 2) solidaire d'une partie fixe. 4) Actionneur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le cylindre ( 51) porte des seconds moyens de blocage en rotation ( 3), pour blocage en rotation du piston ( 52) par rapport au cylindre ( 51). 5) Actionneur selon la revendication 4, caractérisé en ce que les seconds moyens de blocage en rotation comportent une douille ( 3) solidaire du cylindre ( 51). 6) Actionneur selon la revendication 5, caractérisé en ce que ladite douille ( 3) comporte centralement un manchon ( 55) pénétrant à l'intérieur du piston ( 52), ledit manchon comportant au moins une patte radiale ( 56) propre à coopérer à coulissement avec une échancrure complémentaire formée à la périphérie interne du cylindre ( 52). 7) Actionneur selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le cylindre ( 51) est étagé et comporte une partie de plus petit diamètre ( 59) pour formation d'un nez épaulé pénétrant à l'intérieur du palier ( 1 k) et prenant appui axialement sur celui-ci. 8) Actionneur selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'un jeu radial existe entre le palier ( 1 k) et la partie de plus petit diamètre du cylindre ( 51). 9) Actionneur selon la revendication 8, dans lequel le palier ( 1 k) consiste en un roulement, caractérisé en ce que le cylindre ( 51) est maintenu en appui axial contre la bague interne du roulement ( 1 k) par un moyen élastique de précharge ( 12) prenant appui sur le cylindre ( 51) pour solliciter en traction le piston ( 52). ) Actionneur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le piston ( 52) pénètre à l'intérieur du dispositif débrayeur de l'embrayage et est propre à coopérer avec la bague interne du roulement (la) appartenant à l'élément d'attaque ( 30).