Brevet FR2743401A1 — publié le 19970711

L'invention concerne un embrayage à friction muni d'un élément de manoeuvre capable de déclencher un mouvement de débrayage de l'embrayage à friction par l'intermédiaire d'un élément de commande qui peut être alimenté en courant électrique pour l'activation. On connaît déjà (par exemple par le document DE 42 38 368) un embrayage à friction muni d'un élément de manoeuvre qui, au moyen d'un engrenage à vis sans fin mû par un moteur électrique, active un cylindre émetteur. Ce dispositif de manoeuvre a l'inconvénient de ne pas pou- voir être intégré, en raison du système utilisé, dans l'ensemble comprenant la cloche d'embrayage et le carter de la boîte de vitesses. Il s'y ajoute qu'un tel élément de manoeuvre est relativement coûteux. Par le document DE 44 45 606, on connaît déjà un dispositif de manoeuvre dans lequel un élément méca- nique d'actionnement coopère avec un élément d'actionne- ment effectuant à haute fréquence un mouvement alternatif de faible amplitude. L'inconvénient est que deux éléments d'actionnement sont nécessaires pour manoeuvrer l'em- brayage. En cas d'utilisation d'un élément piézoélec- trique pour l'élément d'actionnement à haute fréquence, il faut fournir en outre une haute tension, ce qui peut provoquer des perturbations d'autres systèmes. Le but de l'invention est de créer un élément de manoeuvre susceptible d'être intégré dans l'embrayage et capable de fournir la force nécessaire à la manoeuvre de l'embrayage. Partant d'un embrayage à friction du type dé- fini au début, on obtient ce résultat, selon une première solution apportée par l'invention, par le fait que l'élé- ment de manoeuvre comprend un élément magnétique dépla- çable dans la direction de débrayage au moyen d'au moins une bobine, la course effectuée par l'élément magnétique lors du mouvement de débrayage (réglage par la course) pouvant être préfixée par l'intensité d'un courant élec- trique commandé par un dispositif de commande. Dans les deux solutions proposées par l'inven- tion, la seconde étant décrite ci-après, l'élément de ma- noeuvre comprend un élément magnétique déplaçable dans la direction de débrayage par au moins une bobine. Selon la première solution, le déplacement de l'élément magnétique est réglable et peut être préfixé par le choix de l'in- tensité du courant électrique. Les mouvements d'embrayage et de débrayage et la position de l'élément magnétique peuvent ainsi être déterminés par l'intensité de ce cou- rant activant ledit élément et déterminé par l'unité de commande, notamment pour amener l'élément magnétique à la position de consigne préfixée en fonction de la situation de marche. Il est avantageux dans certains cas et confor- mément à la deuxième solution apportée par l'invention, de régler les opérations d'embrayage et de débrayage par la force exercée par l'élément de manoeuvre sur l'em- brayage à friction. Il est alors avantageux d'employer un élément de manoeuvre à réglage par la force. La force exercée par cet élément de manoeuvre sur l'embrayage à friction, peut être réglée et prédéterminée par le cou- rant activant cet élément et déterminé par l'unité de commande. Un tel embrayage à friction est caractérisé en ce que l'élément de manoeuvre comprend un élément magné- tique déplaçable dans la direction de débrayage au moyen d'au moins une bobine, la force exercée par l'élément ma- gnétique sur l'embrayage à friction (réglage par la force) pouvant être préfixée par l'intensité d'un courant électrique commandé par un dispositif de commande. La force d'accouplement de l'embrayage (le couple transmis- sible par lui) peut ainsi être préfixée et la force d'ac- couplement instantanée est réglable de façon ciblée à la valeur prescrite. De cette manière, le patinage est ré- glable de façon ciblée. Il s'est révélé avantageux, pour les deux solu- tions apportées par l'invention, de prévoir un mode de réalisation selon lequel l'élément magnétique est réalisé sous la forme d'une armature pourvue d'un évidement axial pour la traversée sans contact d'un arbre. Il est également avantageux, pour les deux so- lutions, de prévoir un élément d'arrêt par lequel l'em- brayage à friction est bloqué à l'état débrayé s'il reste pendant une durée prolongée dans cet état, ce qui dé- charge l'élément de manoeuvre. Dans ce but, un mode de réalisation particulier prévoit que, afin de décharger l'élément de manoeuvre, l'embrayage à friction débrayé est blocable par un élément d'arrêt après expiration d'un intervalle de temps préfixé par un interrupteur tempo- risé. L'élément d'arrêt peut être de type magnétique, électrique ou mécanique. Son activation peut être pro- duite simplement, par exemple par une faible surmodula- tion de l'élément magnétique. Dans quelques applications, il peut être néces- saire, en vue d'une commande plus précise et afin de com- penser l'usure, de surveiller la position de l'élément magnétique au moyen d'un capteur. A l'aide de ce capteur, il devient possible de déterminer la position de dé- brayage maximal ou la force maximale nécessaire à un dé- brayage complet. Les valeurs fixées par l'unité de com- mande, peuvent ainsi être corrigées en fonction de l'usure. D'autres caractéristiques et avantages de l'in- vention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de plusieurs exemples de réalisation non limitatifs, ainsi que des dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 est une coupe axiale montrant la structure de l'élément de manoeuvre: - la figure 2 est une vue semblable, mais mon- trant une position différente de l'armature et avec un exemple d'un élément d'arrêt; - la figure 3 est une vue en bout de l'élément d'arrêt montré par la figure 2; et - la figure 4 est une représentation schéma- tique d'un dispositif de commande. La figure 1 représente un élément de manoeuvre 1 comprenant une bobine 5, éventuellement un élément d'arrêt 21, un élément magnétique 3 et un dispositif de commande 7 - représenté plus en détail sur la figure 4 - servant à commander le courant activant l'élément de ma- noeuvre 1 et comprenant éventuellement un interrupteur temporisé 23. L'élément magnétique 3 est réalisé sous la forme d'une armature 9 et pourvu d'un évidement axial 17 pour la traversée sans contact d'un arbre 19, ainsi que dun disque d'armature 25 orienté radialement et à peu près parallèlement à l'embrayage. Le disque d'armature 25 est situé du côté dirigé vers l'embrayage et une butée d'embrayage 11 se trouve entre l'embrayage à friction et l'armature 9. La partie de l'armature 9 située du côté opposé à l'embrayage et ayant une orientation axiale, fait saillie dans la bobine 5. Les spires de cette der- nière sont tangentielles à l'arbre 19. L'élément magné- tique 3 peut comprendre un aimant proportionnel, ce qui n'est pas représenté ici. L'élément d'arrêt 21 montré sur les figures 2 et 3, comprend un cylindre (vérin mû par un fluide de pression) 27 qui est parallèle au disque d'embrayage et perpendiculaire à l'arbre 19 (arbre de boîte de vitesses 13). La référence 15 désigne un ressort de membrane. On décrira ci-après le fonctionnement du dispo- sitif de manoeuvre. L'unité de commande 8 commande le courant traversant la bobine 5. L'élément magnétique 3 est de ce fait déplacé axialement vers l'embrayage à friction. Ainsi, l'élément magnétique 3, ayant la forme d'une armature, entre en liaison fonctionnelle avec l'em- brayage à friction par l'intermédiaire de la butée 11. Suivant le type de l'élément magnétique 3 employé, la variation de l'intensité du courant traversant la bobine permet de commander ou de doser la force de débrayage exercée par l'élément magnétique 3 ou la course de dé- brayage effectuée par cet élément. L'activation de l'élé- ment de manoeuvre 1 provoque le débrayage de l'embrayage à friction. Si ce dernier reste à l'état débrayé pendant un temps plus long qu'un intervalle de temps préfixé par l'interrupteur temporisé 23, un élément d'arrêt 21 est activé, ce qui bloque l'embrayage à friction à l'état dé- brayé. L'élément de manoeuvre 1 est ainsi déchargé. L'élément d'arrêt 21 peut être activé par exemple par une faible surmodulation (application d'une faible surintensité) par la commande 7 après expiration de l'intervalle de temps préfixé par l'interrupteur tem- porisé 23. Dans l'exemple représenté, l'activation cor- respond à l'extension du cylindre ou vérin 27, maintenu des deux côtés dans un ancrage 29 derrière le disque d'armature 25 et s'étendant parallèlement à l'embrayage à friction. Le disque d'armature 25 est ainsi bloqué en di- rection axiale. L'élément de manoeuvre 1 est déchargé. Pour ensuite embrayer de nouveau, un courant est envoyé une nouvelle fois à travers la bobine 5 pour que l'em- brayage à friction soit maintenu, pour commencer, à l'état débrayé par la force fournie par l'élément de ma- noeuvre 1. De ce fait, le dispositif d'arrêt 21 n'est plus sous charge et peut être rétracté par un faible ef- fort. L'opération d'embrayage est effectuée ensuite sans secousses et en adaptation à la situation de marche ins- tantanée sous l'effet du courant dont l'intensité est ré- glée par l'unité de commande 8. Donc, conformément à une autre caractéristique de l'invention, l'élément d'arrêt 21 est déverrouillé, après activation de l'élément de ma- noeuvre 1, pendant que l'embrayage à friction, à l'état débrayé, est de nouveau maintenu dans cet état par l'élé- ment de manoeuvre 1. Le dispositif de commande 7 est représenté schématiquement sur la figure 4. Le dispositif de manoeuvre 1, symbolisé dans cette figure par l'élément magnétique 3, est activé, à travers un circuit d'attaque 1, par le courant fixé par l'unité de commande 8. Le dispositif de manoeuvre 1 in- forme l'unité de commande 8 de l'intensité réelle de ce courant de commande ou d'activation. Une déviation de l'intensité réelle par rapport à l'intensité de consigne du courant, peut ainsi être détectée et compensée par l'unité de commande 8 (Variante 1). L'unité 8 commande également, à travers un circuit d'attaque 2, l'activation de l'élément d'arrêt 21. Si le courant activant l'élément de manoeuvre 1 reste sensiblement constant et supérieur à nul au-delà d'un intervalle de temps préfixé par l'inter- rupteur temporisé 23, l'unite de commande 8 active le dispositif d'arrêt 21. L'élément magnétique 3 est de ce fait bloqué à la position qu'il occupe, avec le résultat que l'élément de manoeuvre 1 est déchargé. Le courant né- cessaire au maintien de la position instantanée de l'élé- ment magnétique 3, peut donc être coupé. Pour déverrouil- ler l'élément d'arrêt 21, l'unité de commande 8 envoie de nouveau un courant à l'élément de manoeuvre 1, lequel re- prend la fonction de maintien de l'élément magnétique à la position que celui-ci occupe, si bien que le déver- rouillage de l'élément d'arrêt 21 est possible sous un faible effort (Variante 2). Si le dispositif de manoeuvre 1 est pourvu (Variante 3) d'un capteur 31 pour déterminer la position de l'élément magnétique 3, les signaux délivrés par ce capteur sont convertis dans un dispositif de traitement de signaux 33 en données qui sont appliquées à l'unité de commande 8 et dont cette unité tient compte dans la dé- termination de l'intensité du courant pour activer l'élé- ment de manoeuvre 1. REVENDICATIONS 1. Embrayage à friction muni d'un élément de manoeuvre capable de déclencher un mouvement de débrayage de l'embrayage à friction par l'intermédiaire d'un élé- ment de commande qui peut être alimenté en courant élec- trique pour l'activation, caractérisé en ce que l'élément de manoeuvre (1) comprend un élément magnétique (3) dé- plaçable dans la direction de débrayage au moyen d'au moins une bobine (5), la course effectuée par l'élément magnétique (3) lors du mouvement de débrayage (réglage par la course) pouvant être préfixée par l'intensité d'un courant électrique commandé par un dispositif de commande (7). 2. Embrayage à friction muni d'un élément de manoeuvre capable de déclencher un mouvement de débrayage de l'embrayage à friction par l'intermédiaire d'un élé- ment de commande qui peut être alimenté en courant élec- trique pour l'activation, caractérisé en ce que l'élément de manoeuvre (1) comprend un élément magnétique (3) dé- plaçable dans la direction de débrayage au moyen d'au moins une bobine (5), la force exercée par l'élément ma- gnétique (3) sur l'embrayage à friction (réglage par la force) pouvant être préfixée par l'intensité d'un courant électrique commandé par un dispositif de commande (7). 3. Embrayage à friction muni d'un élément de manoeuvre selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'élément magnétique (3) est réalisable sous la forme d'une armature pouvant être pourvue d'un évidement axial (17) pour une traversée sans contact d'un arbre (19). 4. Embrayage à friction muni d'un élément de manoeuvre selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que, afin de décharger l'élément de manoeuvre (1), l'embrayage à friction débrayé est blocable par un élé- ment d'arrêt après expiration d'un intervalle de temps préfixé par un interrupteur temporisé (23). 5. Embrayage à friction muni d'un élément de manoeuvre selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'élément d'arrêt (21) est activable par une faible surmodulation de l'élément de manoeuvre (1). 6. Embrayage à friction muni d'un élément de manoeuvre selon les revendications 1 et 5, caractérisé en ce que l'élément d'arrêt (21) est déverrouillable, après activation de l'élément de manoeuvre (1), pendant que l'embrayage à friction, à l'état débrayé, est de nouveau maintenu dans cet état débrayé par l'élément de manoeuvre (1). 7. Embrayage à friction muni d'un élément de manoeuvre selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la position de l'élément magnétique est détectable au moyen d'un capteur (31). 8. Embrayage à friction muni d'un élément de manoeuvre selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'élément magnétique comprend un aimant propor- tionnel.