Brevet FR2701080A1 — publié le 19940805

"Dispositif de débrayage à actionneur hydraulique à encliqueter sur un embrayage de type tiré et procédé pour sa mise en oeuvre au montage" L'invention concerne d'une manière générale l'assemblage d'un dispositif de débrayage à un embrayage de type tiré lorsque ce dispositif de débrayage met en oeuvre un actionneur hydraulique, c'est-à- dire lorsqu'il comporte deux pièces, l'une fixe, l'autre mobile, qui, en relation de cylindre-piston l'une par rapport à l'autre suivant une piste cylindrique de la pièce fixe, définissent entre elles une chambre de commande, avec, liée à la pièce mobile, une butée de débrayage propre à agir en traction sur le dispositif débrayeur de l'embrayage. Elle vise plus particulièrement le cas o, s'agissant de l'équipement d'un véhicule automobile, cet assemblage se fait par encliquetage lors du rapprochement axial relatif de deux blocs, l'un comportant le moteur et l'embrayage, l'autre comportant la boîte de vitesses et le dispositif de débrayage, l'embrayage, ou, plus précisément, son dispositif débrayeur, étant équipé à cet effet d'un dispositif d'accostage avec lequel vient en prise la butée de débrayage du dispositif de débrayage par l'intermédiaire d'un organe de couplage. Le problème en l'espèce est que, pour que la butée de débrayage puisse ainsi venir en prise avec ce dispositif d'accostage au montage, la pièce mobile qui la porte doit être en position sortie par rapport à la pièce fixe avec laquelle elle est en prise, alors que, pour que, par l'intermédiaire de l'organe de couplage, la butée de débrayage porte en permanence contre le dispositif d'accostage en service, des moyens de précharge sollicitent au contraire en permanence cette pièce mobile en direction de sa position rentrée par rapport à cette pièce fixe. Il est donc nécessaire, au montage, d'abord de sortir et de maintenir en position sortie la pièce mobile de l'actionneur hydraulique, puis de la libérer. Autrement dit, il est nécessaire de prévoir des moyens de retenue aptes à assurer un maintien en position sortie de cette pièce mobile. Dans le document FR-A-2 651 846, ces moyens de retenue sont constitués par une butée escamotable qui, sur commande, vient fournir un appui à la pièce mobile de l'actionneur hydraulique à l'arrière de celle-ci. Pour son effacement, et donc pour la libération de la pièce mobile de l'actionneur hydraulique, cette butée escamotable nécessite une intervention spécifique supplémentaire, ce qui complique les opérations. Elle augmente en outre de manière non négligeable l'encombrement radial de l'ensemble, elle est relativement compliquée et coûteuse à réaliser, et, fournissant une butée mécanique rigide à la pièce mobile de l'actionneur hydraulique, elle est susceptible d'être à l'origine de détériorations rédhibitoires pour l'une ou l'autre des pièces en cause si la poussée axiale exercée pour l'encliquetage recherché est trop accentuée. Enfin, aucun contrôle n'étant en pratique exercé sur la réalité de l'encliquetage recherché, il est possible que cette butée escamotable soit de manière intempestive commandée en effacement alors même que, pour une raison ou pour une autre, cet encliquetage n'a pas eu lieu. Lorsque ce manquement est apparent, il est nécessaire de recommencer les opérations, et, donc, tout d'abord, de ramener en position sortie la pièce mobile de l'actionneur hydraulique. Mais ce manquement peut tout aussi bien passer inaperçu, au détriment de toute possibilité ultérieure de procéder à un quelconque débrayage. L'invention a pour objet un dispositif de débrayage permettant d'éviter ces inconvénients. Ce dispositif de débrayage, qui est du genre concerné, c'est-à-dire du genre comportant un actionneur hydraulique, des moyens de précharge et des moyens de retenue, est d'une manière générale caractérisé en ce que, ces moyens de retenue comportant un jonc élastiquement déformable radialement, ce jonc est disposé dans une gorge de la pièce mobile de l'actionneur hydraulique sous une précontrainte le sollicitant radialement en échappement par rapport à cette gorge, et il est prévu, en correspondance, en creux sur la piste cylindrique de la pièce fixe, une gorge à fond étagé, le fond de ladite gorge comportant, échelonnés axialement, au moins deux gradins de diamètres différents, à savoir un premier gradin, de retenue, auquel correspond radialement une profondeur à compter de la piste cylindrique inférieure à l'épaisseur du jonc, et un deuxième gradin, de libération, auquel correspond radialement une profondeur à compter de la piste cylindrique au moins égale à cette épaisseur. Au montage, le jonc s'étend au droit du gradin de retenue du fond de la gorge de la pièce fixe. Ce gradin de retenue maintient donc ce jonc en prise avec la gorge de la pièce mobile, ce qui assure le maintien en position sortie de celle-ci. Après un rapprochement axial relatif des blocs primaire et secondaire suffisant pour que l'encliquetage recherché ait normalement eu lieu, il est momentanément appliqué à ces deux blocs un mouvement axial relatif rétrograde d'écartement. Si l'encliquetage recherché a effectivement eu lieu, la butée de débrayage du dispositif de débrayage se trouve alors entraînée par l'embrayage, et, avec elle, la pièce mobile de l'actionneur hydraulique et donc le jonc ayant jusque-là assuré son maintien en position sortie. Lorsque ce jonc arrive au droit du gradin de libération du fond de la gorge de la pièce fixe de l'actionneur hydraulique, il échappe de luimême, sous la sollicitation de sa seule précontrainte, à la gorge de la pièce mobile, et il libère donc celle-ci. Ainsi, suivant l'invention, la libération de la pièce mobile de l'actionneur hydraulique intervient avantageusement de manière systématique au montage sans une quelconque intervention spécifique à cet effet. En outre, cette libération n'intervient avantageusement qu'à coup sûr, après que l'encliquetage recherché ait effectivement eu lieu. Il y a donc ainsi avantageusement la certitude que le dispositif de débrayage est bien encliqueté sur l'embrayage. A cet égard, l'invention a encore pour objet le procédé de mise en oeuvre de ce dispositif de débrayage consistant à lui appliquer momentanément un mouvement axial relatif rétrograde d' écartement par rapport à 1 'embrayage après un rapprochement axial relatif vis-à-vis de celui-ci. Par ailleurs, le dispositif de débrayage suivant l'invention est avantageusement réutilisable après un éventuel démontage de la butée de débrayage qu'il comporte lorsque, pour des raisons de maintenance par exemple, il est procédé à un tel démontage de celle-ci. Enfin, il permet avantageusement la mise en oeuvre d'un soufflet de protection pour la pièce mobile de son actionneur hydraulique si désiré. Les caractéristiques et avantages de l'invention 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 en coupe axiale d'un dispositif de débrayage suivant l'invention, pour la position sortie de la pièce mobile de son actionneur hydraulique; la figure 2 est une vue partielle en coupe axiale reprenant, à échelle supérieure, le détail de la figure 1 repéré par un encart II sur cette figure 1; la figure 3 est, à l'échelle de la figure 2, et en correspondance avec celle-ci, une vue partielle en coupe axiale, à l'état libre de repos, du jonc mis en oeuvre dans le dispositif de débrayage suivant l'invention; les figures 4 A, 4 B sont des vues partielles en coupe axiale qui, analogues à celle de la figure 2, illustrent deux phases successives de la libération de la pièce mobile de l'actionneur hydraulique par ce jonc. Tel qu'illustré sur la figure 1, il s'agit d'assurer l'encliquetage d'un dispositif de débrayage 10 à actionneur hydraulique il sur un embrayage 12 de type tiré dont le dispositif débrayeur 13, ici un diaphragme, est équipé à cet effet d'un dispositif d'accostage 14. S'agissant de l'équipement d'un véhicule automobile, l'embrayage 12 appartient avec le moteur à un premier bloc 16 P, ou bloc primaire, le dispositif de débrayage 10 appartient avec la boîte de vitesses à un deuxième bloc 16 S, ou bloc secondaire, en étant par exemple rapporté par des vis non représentées sur la cloche 17 de cette boîte de vitesses, et l'encliquetage recherché intervient lors du montage de l'ensemble, c'est-à-dire lors du rapprochement axial relatif de ces deux blocs 16 P, 16 S l'un par rapport à l'autre. Ici, le dispositif d'accostage 14 de l'embrayage 12 comporte de manière connue en soi une pièce d'accostage 18 qui, par une partie ondulée 19, porte sur le dispositif débrayeur 13 du côté de celui-ci opposé au dispositif de débrayage 10, et un organe de couplage 20 par l'intermédiaire duquel ce dispositif de débrayage 10 peut agir en traction sur la pièce d'accostage 18. Ici, cet organe de couplage 20 est un jonc qui, ouvert par une fente, en se prolongeant par des bras globalement radiaux 21 de part et d'autre de celle-ci, est élastiquement déformable radialement et porte sur une partie globalement tronconique 22 de la pièce d'accostage 18, du côté de celle-ci opposé au dispositif de débrayage 10. Pour plus de précisions sur un tel dispositif d'accostage 14 on peut par exemple se rapporter au document FR 2 653 195. Ici, l'actionneur hydraulique 11 du dispositif de débrayage 10 comporte deux pièces 23, 24, l'une fixe, l'autre mobile, qui sont en relation de cylindre-piston l'une par rapport à l'autre suivant une piste cylindrique 25 de la pièce fixe 23, et qui, par des rebords radiaux 23 ', 24 ' qu'elles présentent chacune respectivement à leurs extrémités axiales opposées, définissent entre elles de manière étanche une chambre de commande 26 équipée d'au moins un embout 27, 27 ' pour sa desserte. Ici, deux embouts sont prévus, un, 27, d'alimentation, l'autre, 27 ', de purge. Par exemple, et tel que représenté, la pièce fixe 23 de l'actionneur hydraulique 11 est radialement la plus externe, avec son rebord radial 23 ' dirigé vers l'axe de la chambre de commande 26, et c'est par son intermédiaire que se fait la fixation de cet actionneur hydraulique 11 à la cloche 17 de la boîte de vitesses. La piste cylindrique 25, qui participe à la délimitation de la chambre de commande 26, constitue donc dans ce cas un alésage interne pour la pièce fixe 23. A la pièce mobile 24 est liée une butée de débrayage 28 propre à l'encliquetage recherché. Ici, cette butée de débrayage 28 est constituée par un roulement à billes qui, par sa bague extérieure 29, est calé axialement sur la pièce mobile 24, avec des moyens d'autocentrage à ressort axial, comme visible à la figure 1, et dont la bague intérieure, dûment prolongée axialement à cet effet, forme une pièce d'attaque 30 présentant transversalement à sa périphérie externe un épaulement 31 par lequel elle peut coopérer en accrochage avec l'organe de couplage 20. Le dispositif de débrayage 10 comporte, enfin, d'une part, des moyens de précharge 32, qui sollicitent en permanence la pièce mobile 24 de l'actionneur hydraulique il en direction de sa position rentrée par rapport à la pièce fixe 23, et, d'autre part, des moyens de retenue 33, qui, tel que représenté sur la figure 1, assurent un maintien en position sortie de cette pièce mobile 24. Ici, les moyens de précharge 32 comportent un ressort 34, qui, prenant appui sur le fond d'une coupelle annulaire 35 calée axialement sur la pièce fixe 23, porte sur le fond d'une coupelle annulaire 36 calée axialement sur la pièce mobile 24. La coupelle annulaire 35 est solidaire d'une platine 37 qui porte axialement sur l'arrière de la pièce fixe 23 de l'actionneur hydraulique 11, entre cette pièce fixe 23 et la cloche 17 de la boîte de vitesses, et qui est en outre calée circonférentiellement sur cette pièce fixe 23, par exemple par un pion non représenté ou par sertissage. Ici, la coupelle annulaire 35 est d'un seul tenant avec un manchon cylindrique 38, qui, par des pattes 39, est agrafé à la platine 37. Conjointement, la coupelle annulaire 36 porte sur un anneau élastique fendu 40 en prise avec une gorge de la pièce mobile 24. Suivant l'invention, les moyens de retenue 33 comportent un jonc 42 élastiquement déformable radialement, et ce jonc est disposé dans une gorge 43 de la pièce mobile 24 de l'actionneur hydraulique 11, sous une précontrainte le sollicitant radialement en échappement par rapport à cette gorge 43. Ici, le jonc 42 est en fil rond, et, localement, il est ouvert radialement par une fente 44, figure 1, pour sa capacité de déformation élastique. Soit E son épaisseur, c'est-à-dire le diamètre de sa section droite, figure 3, et soit Dl son diamètre hors tout pour sa configuration de repos R représentée en trait continu sur la figure 3. Ce diamètre Dl est très largement supérieur à celui D 2 de la piste cylindrique 25 de la pièce fixe 23. Ici, la gorge 43 est en creux sur une portée 45 de la pièce mobile 24 qui, complémentaire de la piste cylindrique 25 de la pièce fixe 23, a comme celle-ci un diamètre D 2, au jeu de coulisse-ment près. Sa largeur Li est au moins égale à l'épaisseur E du jonc 42 et l'un et l'autre de ses flancs sont globalement droits, pour butée contre le jonc 42 dans un sens axial, et entraînement de ce jonc 42 dans le sens axial opposé au précédent. Cependant, pour un appui en trois points du jonc 42 suivant sa section transversale, celui de ces flancs qui est le plus externe, c'est-à-dire celui axialement le plus proche de l'embrayage 12, comporte ici un chanfrein le long de son bord libre. Sur la piste cylindrique 25 de la pièce fixe 23, il est prévu, en creux, en correspondance avec la gorge 43 de la pièce mobile 24, une gorge 46 à fond 47 étagé, le fond 47 de cette gorge 46 comportant, échelonnés axialement, au moins deux gradins 48-I, 48-II de diamètres différents, à savoir un premier gradin 48-I, dit ici gradin de retenue, auquel correspond radialement une profondeur P-I à compter de la piste cylindrique 25 inférieure à l'épaisseur E du jonc 42, et un deuxième gradin 48-II, dit ici gradin de libération, auquel correspond radialement une profondeur P-II à compter de la piste cylindrique 25 au moins égale à cette épaisseur E et préférentiellement légèrement supérieure à celle-ci. Préférentiellement, la profondeur P-I du gradin de retenue est de l'ordre de la moitié de l'épaisseur E du jonc 42. Ce gradin de retenue 48-I est axialement le plus interne. Autrement dit, il est en deçà du gradin de libération 48-II en direction de l'extrémité libre de la pièce mobile 24, et, donc, en direction de l'embrayage 12. Ici, la pièce fixe 23 étant radialement la plus externe, le diamètre D-I du gradin de retenue 48-I est inférieur à celui D-II du gradin de libération 48-II. Si, axialement, la largeur L-I du gradin de retenue 48- I peut être quelconque, tout en étant préférentiellement supérieure à l'épaisseur E du jonc 42, comme représenté, la largeur L-II du gradin de libération 48-II est au moins égale à cette épaisseur E. Ici, la gorge 46 de la pièce fixe 23 affecte une portion de la piste cylindrique 25 de cette pièce fixe 23 participant à la délimitation de la chambre de commande 26. La profondeur Pl de la gorge 43 de la pièce mobile 24 à compter de sa portée 45 est au moins égale à l'épaisseur E du jonc 42. Ainsi, chez le fabricant du dispositif de débrayage 10, ce jonc 42 peut être refoulé entièrement dans cette gorge 43. Tel que schématisé en traits interrompus sur la figure 3, il occupe alors sous précontrainte élastique une configuration M de diamètre minimal égal au diamètre D 2 de la piste cylindrique 25 de la pièce fixe 23. Lors de son passage en position sortie, qui se fait à l'encontre des moyens de précharge 32, la pièce mobile 24 de l'actionneur hydraulique 11 entraîne avec elle le jonc 42. Lorsque ce jonc 42 arrive au droit du gradin de retenue 48-I de la gorge 46 de la pièce fixe 23, il tend, sous la sollicitation de sa précontrainte, à échapper à la gorge 43 de la pièce mobile 24, mais, la profondeur P-I à laquelle correspond ce gradin de retenue 48-I étant inférieure à son épaisseur E, il est contraint à demeurer au moins partiellement engagé dans cette gorge 43, tel que représenté sur les figures 1 et 2. Il occupe alors une première configuration intermédiaire I, de diamètre D-I, schématisée en traits interrompus sur la figure 2, pour laquelle, interposé entre la pièce mobile 24 et la pièce fixe 23 au droit de la piste cylindrique 25 de cette dernière, il assure le maintien en position sortie de cette pièce mobile 24, par blocage entre le chanfrein du flanc le plus externe de la gorge 43 de la pièce mobile 24 et le flanc le plus interne de la gorge 46 de la pièce fixe 23. Le passage en position sortie de la pièce mobile 24 peut indifféremment être assuré soit chez le fabricant du dispositif de débrayage 10 soit chez celui du véhicule à équiper. Au montage chez ce dernier, on assure, pour l'encliquetage recherché, un rapprochement axial relatif des blocs 16 P, 16 S l'un par rapport à l'autre, et donc du dispositif de débrayage 10 par rapport à l'embrayage 12, alors même que la pièce mobile 24 de l'actionneur hydraulique il est ainsi en position sortie, ce dont il résulte un engagement axial de la pièce d'attaque 30 de la butée de débrayage 28 dans l'organe de couplage 20 de l'embrayage 12 à la faveur d'une déformation élastique temporaire de cet organe de couplage 20. Au cours de ce rapprochement axial relatif, et pourvu bien entendu que celui-ci soit suffisant, l'organe de couplage franchit l'épaulement 31 de la pièce d'attaque 30 de la butée de débrayage 28, ce qui correspond à l'encliquetage recherché. Ici, sur les figures 1 et 2, il s'étend même au-delà de cet épaulement 31, eu égard à l'amplitude axiale du rapprochement axial relatif effectué. L'encliquetage recherché étant ainsi supposé acquis, on applique momentanément aux blocs 16 P, 16 S un mouvement axial relatif rétrograde d'écartement. Après absorption du jeu éventuel présent sur la figure 1, l'organe de couplage 20 vient en butée contre l'épaulement 31 de la pièce d'attaque 30 de la butée de débrayage 28. Si l'écartement axial relatif des blocs 16 P, 165 est poursuivi, la pièce mobile 24 de l'actionneur hydraulique il est l'objet d'un mouvement axial relatif de sortie vis-à-vis de la pièce fixe 23, suivant la flèche Fl de la figure 4 A. Lorsque le jonc 42, entraîné par cette pièce mobile 24, arrive au droit du gradin de libération 48-II du fond 47 de la gorge 46 de la pièce fixe 23, il vient de lui-même s'appliquer contre ce gradin 48-II sous la sollicitation de sa précontrainte élastique. Compte tenu de la profondeur P-II à laquelle correspond ce gradin de libération 48-II, le jonc 42 échappe alors complètement à la gorge 43 de la pièce mobile 24, ce qui libère cette dernière, et il occupe dès lors une deuxième configuration intermédiaire II, qui, schématisée en traits interrompus sur la figure 3, et de diamètre hors tout D-II supérieur à celui D-I de sa configuration intermédiaire I précédente, peut éventuellement être confondue avec sa configuration de repos R. Ainsi dûment libérée, et tout en restant crochetée sur l'organe de couplage 20, la pièce mobile 24 de l'actionneur hydraulique 11 peut dès lors être l'objet d'un mouvement de rentrée vis-à-vis de la pièce fixe 23, tel que schématisé par la flèche F 2 sur la figure 4 B, lorsque les blocs 16 P, 165 ne il sont plus l'objet d'un mouvement axial relatif d'écartement, sous la sollicitation par exemple des moyens de précharge 32 auxquels elle est soumise ou sous la sollicitation résultant d'une injection de fluide sous pression dans la chambre de commande 26. On appréciera que, pour l'encliquetage obtenu, il n'est pas besoin d'exercer axialement d'autre force que celle nécessaire à l'engagement de l'organe de couplage 20 sur la pièce d'attaque 30 de la butée de débrayage 28, et que cet encliquetage se produit systématiquement, sans autre intervention. On appréciera également que le dispositif de débrayage suivant l'invention et son procédé de mise en oeuvre permettent de contrôler très simplement si cet encliquetage a bien eu lieu. Bien entendu, la présente invention ne se limite pas à la forme de réalisation décrite et représentée, mais englobe toute variante d'exécution, notamment en ce qui concerne l'organe de couplage, qui, comme décrit dans le document FR 2 304 826, dont toutes les formes de réalisation peuvent être concernées, peut être porté par la pièce d'attaque de la butée de débrayage au lieu d'appartenir au dispositif d'accostage de l'embrayage. REVENDICATIONS 1 Dispositif de débrayage à encliqueter sur un embrayage de type tiré du genre comportant un actionneur hydraulique ( 11), qui comporte lui- même deux pièces ( 23, 24), l'une fixe, l'autre mobile, définissant entre elles une chambre de commande ( 26), lesdites pièces ( 23, 24) étant en relation de cylindre-piston l'une par rapport à l'autre suivant une piste cylindrique ( 25) de la pièce fixe ( 23), des moyens de précharge ( 32), qui sollicitent en permanence la pièce mobile ( 24) de l'actionneur hydraulique ( 11) en direction de sa position rentrée par rapport à la pièce fixe ( 23), et des moyens de retenue ( 33) qui assurent un maintien en position sortie de cette pièce mobile ( 24), caractérisé en ce que, lesdits moyens de retenue ( 24) comportant un jonc ( 42) élastiquement déformable radialement, ledit jonc ( 42) est disposé dans une gorge ( 43) de la pièce mobile ( 24) sous une précontrainte le sollicitant radialement en échappement par rapport à cette gorge ( 43), et il est prévu, en correspondance, en creux sur la piste cylindrique ( 25) de la pièce fixe ( 24), une gorge ( 46) à fond ( 47) étagé, le fond ( 47) de ladite gorge ( 46) comportant, échelonnés axialement, au moins deux gradins de diamètres différents, à savoir un premier gradin ( 48-I), de retenue, auquel correspond radialement une profondeur (P-I) à compter de la piste cylindrique ( 25) inférieure à l'épaisseur (E) du jonc ( 42), et un deuxième gradin ( 48-II), de libération, auquel correspond radialement une profondeur (P-II) à compter de la piste cylindrique ( 25) au moins égale à cette épaisseur (E). 2 Dispositif de débrayage suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le gradin de retenue ( 48-I) du fond ( 47) de la gorge ( 46) de la pièce fixe ( 23) est axialement le plus interne. 3 Dispositif de débrayage suivant 1 'une quelconque des revendications 1, 2, caractérisé en ce que, la pièce fixe ( 23) étant radialement la plus externe, le diamètre (D-I) du gradin de retenue ( 48-I) du fond ( 47) de la gorge ( 46) de cette pièce fixe ( 23) est inférieur à celui (D-II) du gradin de libération ( 48-II). 4 Dispositif de débrayage suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la gorge ( 46) de la pièce fixe ( 23) affecte une portion de la piste cylindrique ( 25) de celle-ci participant à la délimitation de la chambre de commande ( 26). Dispositif de débrayage suivant 1 'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la profondeur (P 1) de la gorge ( 43) de la pièce mobile ( 24) est au moins égale à l'épaisseur (E) du jonc ( 42). 6 Procédé pour la mise en oeuvre d'un dispositif de débrayage conforme à l'une quelconque des revendications 1 à , caractérisé en ce que, après un rapprochement axial relatif du dispositif de débrayage ( 10) et de l'embrayage ( 12), on applique momentanément à ce dispositif de débrayage ( 10) et à cet embrayage ( 12) un mouvement axial relatif rétrograde d'écartement.