Brevet FR2741128A1 — publié le 19970516

PERFECTIONNEMENTS AUX DISPOSITIFS D'ACTIONNEMENT DE SYSTEMES TELS QUE LES EMBRAYAGES OU LES BOITES DE VITESSE La présente invention concerne des perfectionnements aux dispositifs d'actionnement de systèmes tels que les embrayages ou les boites de vitesse. On connaît un tel dispositif par les documents FR-A-2688747 et EP A-063O495, dont les descriptions seront considérées comme parties intégrante de la présente demande. Plus précisément, le premier de ces documents décrit un dispositif d'actionnement d'un système tel qu'un embrayage ou une boîte de vitesse associé à un moteur, notamment d'automobile, et comprenant des moyens de commande et un organe d'actionnement, ce dispositif comprenant en outre:: - un premier arbre entraîné en rotation par le moteur, - un deuxième arbre solidaire de l'organe d'actionnement, - des moyens d'accouplement pour accoupler le deuxième arbre au premier arbre sous l'action des moyens de commande, - des moyens pour désaccoupler le deuxième arbre du premier arbre après une rotation du deuxième arbre d'un angle prédéterminé, et - des moyens de rappel pour ramener le deuxième arbre à sa position initiale après son désaccouplement du premier arbre. Plus spécifiquement, le second document prévoit des moyens pour maintenir accouplés les moyens d'accouplement tant que le deuxième arbre n'a pas effectué la rotation de l'angle prédéterminé. Généralement, les moyens d'accouplement sont constitués par un embrayage à friction. Un problème se pose alors du fait de l'usure des organes, asques ou cdnes-, de cet embrayage. C'est la raison pour laquelle le premier document précité suggère l'utilisation de crabots. La présente invention vise à foumir des moyens permettant d'utiliser de tels crabots de façon rationnelle et efficace. A cet effet, I'invention a pour objet un dispositif d'actionnement cyclique de systèmes tels que les embrayages ou les boîtes de vitesse, du type comportant un arbre d'entrée et un arbre de sortie, et un système de solidarisation à crabots entre les deux arbres, caractérisé par le fait qu'il comprend:: - un premier organe rotatif entrainé par l'arbre d'entrée, un deuxième organe rotatif susceptible d'être entrainé par le premier organe rotatif, et un troisième organe rotatif entraîné par le deuxième organe rotatif et agencé pour entraîner l'arbre de sortie, lesdits organes rotatifs étant mobiles les uns relativement aux autres, - un organe de commande susceptible d'amener en engagement, en début de cycle, les premier et deuxième organes rotatifs, - des moyens élastiques pour presser en se décomprimant l'organe de commande dans une direction où il amène, en début de cycle, lesdits premier et deuxième organes rotatifs en engagement, - lesdits organes rotatifs étant agencés pour ramener, en fin de cycle, lesdits moyens élastiques en position comprimée. Dans un mode de réalisation préféré, au moins le premier et le deuxième, ou le deuxième et troisième, organes rotatifs, sont agencés pour coopérer par une combinaison de rampes. Egalement dans un mode de réalisation préféré, ledit organe de commande est un quatrième organe rotatif et est agencé pour coopérer avec au moins un organe de butée, ledit organe de commande et ledit organe de butée étant munis d'un ensemble de surfaces de butées coopérantes. Plus particulièrement, ledit organe de commande peut comporter un plateau à la périphérie duquel sont formés des embrèvements agencés pour coopérer avec des épaulements de l'organe de butée. Dans un mode de réalisation particulier, lesdits premiers moyens élastiques comportent une rondelle belleville en appui, d'une part sur un boitier du dispositif et, d'autre part, sur ledit organe de commande, lequel est agencé pour coulisser le long de l'axe desdits organes rotatifs. Le dispositif selon l'invention peut comprendre des deuxièmes moyens élastiques agencés pour presser ledit premier organe rotatif en direction dudit organe de commande II peut également comprendre des troisièmes moyens élastiques agencés pour presser ledit deuxième organe rotatif en direction dudit troisième organe rotatif. II peut également comprendre des moyens pour ramener automatiquement en fin de cycle ledit organe de commande à sa position de début de cycle On décrira maintenant, à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation particulier de l'invention, en référence aux dessins schématiques annexés dans lesquels:: - la figure i a est une vue en demi-coupe axiale d'un dispositif selon l'invention, dans sa position de repos, avec une vue développée partielle très schématisée; - les figures lb, ic, et id sont des vue similaires à la figure la illustrant le dispositif dans différentes phases de son fonctionnement; - la figure 2 est une vue en perspective de l'organe de commande et de ses organes de butée; - la figure 3 est une vue en perspective à plus grande échelle d'un de ces organes de butée; - la figure 4 est une vue de dessus d'une partie de l'organe de commande; - la figure 4a est une vue selon la flèche IV de la figure 4; - la figure 5 est une vue de face d'une partie du dispositif des figures 1; - la figure 6 est une vue en coupe selon la ligne VI-VI de la figure 5; et - la figure 7 est une vue similaire à celle de la figure la, représentant un autre mode de réalisation. On voit sur les figures la à id un dispositif selon l'invention avec son arbre d'entrée 1 (équivalent à l'arbre 4 du document EP-AX630495 précité) monté à rotation dans un boîtier 2, où il est entraîné à partir du moteur dont on souhaite actionner l'embrayage ou la boîte de vitesse. Un arbre récepteur 3 (équivalent à l'organe 10 du document EP-A0630495 précité), et également monté à rotation dans le boîtier 2 dans le prolongement de l'arbre 1, les moyens de la présente invention permettant d'entraîner à volonté L'arbre récepteur 3 à partir de l'arbre d'entrée 1, en rotation d'un angle prédéterminé. Sont également montés dans le boîtier 2, concentriquement aux arbres 1 et 3 et dans cet ordre, un organe de commande 4, et un premier, un deuxième et un troisième organes rotatifs 5, 6 et 7 respectivement. Une rondelle belleville 8 en appui sur le boîtier 3 presse l'organe de commande 4 en direction du premier organe rotatif 5. Par ailleurs, L'organe rotatif 5 est luimême pressé en direction de l'organe de commande par une rondelle élastique 9 en appui sur un circlip monté sur l'arbre 1. L'organe de commande 4 et le premier organe rotatif 5 sont donc en appui l'un sur l'autre par l'intermédiaire d'un roulement 10 et peuvent se déplacer ensemble axialement. De façon similaire, le deuxième organe rotatif 6 est pressé en direction du troisième organe rotatif 7 par une rondelle belleville 11. Ce troisième organe rotatif est fixe en translation axiale par rapport au boîtier 2 et aux arbres 1 et 3 et est lié en rotation à l'arbre 3 par l'intermédiaire d'un limiteur de couple à disques 12 de type connu. Si l'on se réfère maintenant aux figures 2 à 4, on voit que l'organe de commande 4 possède un moyeu cylindrique 13 solidaire d'un plateau 14 perpendiculaire à l'axe du moyeu. Le plateau 14 forme une saillie 15 dans laquelle est percé un trou 16 permettant de recevoir l'extrémité d'une biellette de commande (non représentée), actionnée par exemple par un électro-aimant. La périphérie du plateau forme par ailleurs, en trois emplacements également répartis, deux embrèvements 17 et 18. Chaque embrèvement 17 et 18 est formé à mi-epaisseur du plateau et les deux embrèvements se chevauchent angulairement. Ainsi, le plateau 14 forme, avec ses deux faces et ses embrèvements, quatre surfaces de butée 19 (face du plateau dirigée du côté du moyeu), 20 (face du plateau opposée), 21 (surface des embrèvements dirigées du côté du moyeu), et 22 (surface des embrèvements dirigées du côté opposé). Ces surfaces de butée coopèrent avec les surfaces de butée 23 et 24 d'organes de butée 25 montés solidaires du boîtier 2 au niveau des embrèvements 17,18. Ces surfaces 23 et 24 sont formées en vis-à-vis sur deux épaulements 26 et 27 des organes 25, les surfaces 23 faisant face aux surfaces 19 et 21 et les surfaces 24 faisant face aux surfaces 20 et 22. Les épaulements 26 et 27 ont des rayons légèrement inférieurs à celui des embrèvements 17 et 18 de manière à pouvoir y pénétrer. L'organe rotatif 5 est réalisé sous la forme générale d'un plateau portant à sa périphérie, du côté de l'organe rotatif 6, deux saillies 28 formant des rampes 29. La rondelle élastique 9 forme à sa périphérie deux encoches 30 dans lesquelles sont engagées les saillies 28 et son trou central 31 est bordé de cannelures 32 engagées sur des cannelures 33 de l'arbre 1. Ainsi, L'organe rotatif 5 est solidaire en rotation de l'arbre 1. Le deuxième organe rotatif 6 est également réalisé sous la forme générale d'un plateau, mais il porte des saillies munies de rampes de ses deux côtés. Du côté de l'organe rotatif 5, des rampes 34 sont agencées pour coopérer avec les rampes 29 et du côté opposé, des rampes 35 sont agencées pour coopérer avec des rampes 36, portées par le troisième organe rotatif 7 et qui leur font face. Le dispositif qui vient d'être décrit fonctionne de la façon suivante. Le dispositif est représenté à la figure la au repos. La rondelle belleville 8 pousse l'organe de commande 4 de sorte que sa surface de butée 19 soit en appui sur les surfaces 23 des organes de butée 25. La rondelle cannelée pousse l'organe rotatif 5 contre la butée 10, maintenant les dents 29 et 34 à l'écart les unes des autres. Le mouvement de rotation de l'arbre d'entrée n'est pas transmis. On notera que l'effort axial de la rondelle 9 est inférieur à celui de la rondelle 8. Dans la figure 1b, on a fait tourner l'organe de commande 4 à l'aide de l'électroaimant, de sorte que ce sont les surfaces 21 qui sont venues en appui sur les surfaces 23, L'organe de commande 4 s'étant déplacé vers la droite et les épaulements 26 s'étant engagés dans les embrèvements 18. L'organe rotatif s'est ainsi lui aussi déplacé vers la droite, poussé par la rondelle 8 par l'intermédiaire de l'organe 4, contre l'action de la rondelle 9. Les rampes 29 et 34 viennent d'entrer en contact mais, le temps que les jeux soient rattrapés, le dispositif ne transmet encore aucun couple. Dans la figure 1c, les jeux angulaires sont rattrapés au niveau des rampes 29 et 34 et un couple et transmis depuis l'arbre d'entrée 1 jusqu'à l'arbre récepteur 3. Le couple transite par les deux ensembles de rampes 29,34 et 35,36. Il en résulte une réaction axiale proportionnelle aux angles d'hélice des rampes, réaction qui amène en butée les surfaces 20 et 24. Du fait de cette butée, les rampes ne peuvent se désengager. A la figure i d, L'organe de commande 4 a été ramené à l'aide de l'électroaimant dans sa position angulaire de départ où les épaulements 27 peuvent s'engager dans les embrévements 17. Les deux ensembles de rampes 29,34 et 35,36, toujours soumis à un couple, fournissent un effort axial supérieur à celui de la rondelle belleville 8 et repoussent l'organe de commande 4 vers la gauche du dessin. Pendant cette poussée, et dans un premier temps, L'organe rotatif 6 vient en butée (rondelle belleville à plat), puis, les rampes 29 et 34 se désengagent. A cet instant, les surfaces 22 de l'organe de commande sont en vis-à-vis des surfaces 24, mais sans venir en contact. Puisque les rampes 29 et 34 sont désengagées, le couple transmis est nul, de même par conséquent que la réaction axiale.Cela permet à la rondelle belleville 11 de rappeler l'organe rotatif 6 contre l'organe rotatif 7, et à la rondelle belleville 8 de repousser l'organe de commande 5, le roulement 10 et l'organe rotatif 5 vers la droite, contre la poussée de la rondelle 9. Cette translation se termine lorsque les surfaces 19 et 23 viennent en contact et ou l'on se retrouve par conséquent dans la situation de la figure la. On observera que le retrait de l'organe 6 vers l'organe 7 doit être plus rapide que le retour de l'organe de commande 4 et de l'organe rotatif 5 vers l'organe 6 On peut pour cela intervenir sur la masse des pièces, les efforts axiaux des rondelles, les frottements. On peut également ralentir le retour de l'organe 5 en vidant le volume 37 d'huile à travers un orifice calibré pratiqué soit dans l'organe 5, soit dans la rondelle 9. Dans le mode de réalisation de la figure 7, le désenclenchement s'effectue automatiquement en fin de course. Un doigt 38 est monté solidaire de l'arbre récepteur 3 et coopère avec un bossage 39 de l'organe de commande 4 pour ramener cet organe dans sa position angulaire de départ lorsque l'arbre récepteur à effectué sa rotation de l'angle voulu. REVENDICATIONS 1- Dispositif d'actionnement cyclique de systèmes tels que les embrayages ou les boîtes de vitesse, du type comportant un arbre d'entrée (1) et un arbre de sortie, et un système de solidarisation à crabots entre les deux arbres, caractérisé par le fait qu'il comprend: - un premier organe rotatif (5) entraîné par l'arbre d'entrée, un deuxième organe rotatif (6) susceptible d'être entraîné par le premier organe rotatif, et un troisième organe rotatif (7) entraîné par le deuxième organe rotatif et agencé pour entraîner l'arbre de sortie, lesdits organes rotatifs étant mobiles les uns relativement aux autres, - un organe de commande (4) susceptible d'amener en engagement, en début de cycle, les premier et deuxième organes rotatifs, - des premiers moyens élastiques (8) pour presser en se décomprimant l'organe de commande dans une direction où il amène, en début de cycle, lesdits premier et deuxième organes rotatifs en engagement, - lesdits organes rotatifs étant agencés pour ramener, en fin de cycle, lesdits premiers moyens élastiques en position comprimée. 2- Dispositif selon la revendication 1, dans lequel au moins le premier et le deuxième, ou le deuxième et troisième, organes rotatifs, sont agencés pour coopérer par une combinaison de rampes (29,34, 35,36). 3- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, dans lequel ledit organe de commande est un quatrième organe rotatif et est agencé pour coopérer avec au moins un organe de butée (25), ledit organe de commande et ledit organe de butée étant munis d'un ensemble de surfaces de butées coopérantes (19-24). 4- Dispositif selon la revendication 3, dans lequel ledit organe de commande comporte un plateau (14) à la périphérie duquel sont formés des embrèvements (17,18) agencés pour coopérer avec des épaulements (26,27) de l'organe de butée. 5- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel lesdits premiers moyens élastiques comportent une rondelle belleville en appui, d'une part sur un boîtier (3) du dispositif et, d'autre part, sur ledit organe de commande, lequel est agencé pour coulisser le long de l'axe desdits organes rotatifs. 6- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, comprenant des deuxièmes moyens élastiques (9) agencés pour presser ledit premier organe rotatif en direction dudit organe de commande 7- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, comprenant des troisièmes moyens élastiques (11) agencés pour presser ledit deuxième organe rotatif en direction dudit troisième organe rotatif. 8- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, comprenant des moyens (38,39) pour ramener automatiquement en fin de cycle ledit organe de commande à sa position de début de cycle