Brevet FR2807977A1 — publié le 20011026

L'invention concerne un système d'actionnement d'un équipage mobile dans un dispositif d'accouplement piloté, tel qu'un embrayage ou un changement de vitesses par exemple. Dans le cas d'un embrayage piloté, un équipage mobile est apte à faire passer l'embrayage d'une position embrayée à une position débrayée, et vice versa, au moyen d'une timonerie de commande qui est pilotée par un système d'actionnement. Une timonerie de type mécanique comprend généralement un élément de sortie qui est constitue par une butée de débrayage, mobile axialement et juxtaposée à l'equipage mobile, et par un élément d'entrée est constitué par un levier de débrayage monté pivotant autour d'un pivot fixe situé entre les deux extrémites du levier. Une extrémité du levier supporte une fourchette ' est juxtaposée à la butée de débrayage, alors son autre extrémité est reliée au système d'actionnement. Par ailleurs, le système d'actionnement ou actionneur comprend un organe moto-réducteur un spositif de transformation du mouvement de rotation de l'elément de sortie du moteur réducteur en un mouvement de translation linéaire et alternatif d'un coulisseau qui relié au levier de débrayage et guidé le long d'un support fixe. Ainsi, le coulisseau se déplace suivant un mouvement linéaire, alors que l'extrémité du levier de débrayage, qui est reliée au coulisseau, décrit un mouvement circulaire lors du mouvement pivotant du levier. Concrètement, on prévoit généralement une biellette de liaison articulée entre le levier de débrayage et le coulisseau pour assurer une continuité de mouvement entre le coulisseau et le levier. Un but de l'invention est d'envisager une autre solution qui permette de supprimer la biellette de liaison précitée, de manière à pouvoir notamment gagner en compacité et obtenir un meilleur rendement mécanique. cet effet, l'invention propose un système d'actionnement d'une timonerie de commande d'un équipage mobile dans un dispositif d'accouplement piloté, qu'un embrayage ou un changement de vitesses par exemple ce système comprenant un organe moteur, un dispositif transformation du mouvement de rotation de l'arbre de sortie de 1 organe moteur en un mouvement de translation linéaire et alternatif d'un organe d'actionnement relié à un levier d'entrée de la timonerie et destiné à l'actionner entre deux positions, ledit levier d'entrée se déplaçant en décrivant une courbe, système qui est caractérisé en ce que l'organe d'actionnement est guidé et supporté en translation par un support qui est monté articulé en un point fixe, de manière à ce que l'organe d'actionnement puisse suivre le déplacement du levier. A ce titre d'exemple, le levier d'entrée de la timonerie est un levier pivotant et le point d'articulation du support de l'organe d'actionnement est constitué un pivot ou une rotule. Selon un mode de réalisation de l'invention, l'organe 'actionnement est constitué par un coulisseau qui porte une crémaillère dont les dents viennent en prise avec celles d'un pignon entraîné en rotation l'organe moteur, le pignon étant porté par une roue dentée qui vient en prise avec une vis sans axialement solidaire de l'arbre moteur. Selon un mode de réalisation avantageux l'invention, le point d'articulation du coulisseau est situé sensiblement au droit de l'axe du pignon entraîné en rotation par l'organe moteur. Avantageusement, les dents du pignon et/ou de la crémaillère ont une forme bombée sur leur largeur, sachant que cette forme peut être obtenue pour les dents de la crémaillère par un outil à action verticale ou par deux outils latéraux situés de part et d'autre de la crémaillère. Selon un avantage important du système selon l'invention, il n'y a pas variation d'entr'axe entre la crémaillère et le pignon commandé en rotation par l'organe moteur, ce qui facilite un asservissement en position. Par ailleurs, forme bombée des dents de la crémaillère permet d'éviter leur usure au cours du mouvement pivotant du levier qui est commandé par le système d'actionnement selon 'invention. D'autres avantages caractéristiques et détails de l'invention ressortiront complément de description qui va suivre en référence ' des dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple dans lesquels - la figure 1 une vue schématique pour illustrer le principe de fonctionnement d'un système d'actionnement selon l'invention dans le cas où il est appliqué à un embrayage, par exemple, - la figure 2 est une vue schématique du système d'actionnement selon l'invention et qui comprend notamment un dispositif de transformation de mouvement de type pignon-crémaillère commandé par un moteur, - les figures 3a à 3c illustrent schématiquement les différents jeux possibles entre les dents du pignon et celles de crémaillère, - la figure 4 est une vue simplifiée d'un mode de réalisation avantageux du système d'actionnement selon l'invention, - la figure 5 une vue de dessus partielle suivant la flèche V de la figure 4, - la figure 6 une vue en perspective d'une forme particulière de réalisation des dents de la crémaillère, - la figure 7 est une vue de dessus schématique de la figure 6, et - les figures 8a et 8b illustrent schématiquement deux modes d'usinage des dents de crémaillère de la figure 4. D'une manière générale, un embrayage véhicule automobile comprend notamment un disque de friction propre à être serré entre un élément de pression et un élément de réaction. L'élément de pression mobile axialement sous l'action d'un moyen de serrage cet ensemble constituant un équipage mobile qui représenté de façon schématique à la figure 1 sous référence générale 1. Cet équipage mobile 1 est apte à faire passer l'embrayage d'une position embrayée (illustrée en traits mixtes) à une position débrayée (illustrée en traits forts), vice versa. Les positions de l'embrayage sont obtenues a partir d une timonerie 3 de type mécanique, par exemple. La timonerie 3 comprend notamment un levier d'entrée de débrayage 5 qui est monté pivotant autour d'un pivot fixe 7 situé entre les deux extrémités du levier 5. Une extrémité du levier 5 se termine par une fourchette 9 qui est juxtaposée à l'équipage mobile 1, alors autre extrémité est destinée à être reliée à un système d'actionnement motorisé 10, lorsque l'embrayage est du type piloté. La fonction du système d'actionnement 10, qui est sous le contrôle d'une unité de commande non représentée, est de faire pivoter le levier de débrayage 5 autour de son pivot 7 entre deux positions limites de pivotement qui correspondent respectivement aux deux positions de l'embrayage. Le système d'actionnement 10 tel qu'illustré sur la figure 2 selon un mode de réalisation, comprend un organe moteur 12, tel qu'un moteur électrique, et un dispositif de transformation de mouvement de rotation l'arbre sortie 12a de l'organe moteur en un mouvement de translation linéaire et alternatif d'un organe d'actionnement 15 du levier de débrayage 5. Plus précisément, le dispositif transformation de mouvement comprend une vis sans fin 16 montée dans le prolongement de l'arbre moteur 12a, constituee par un filetage usiné sur ledit arbre moteur 12a, une roue dentée 18 à denture hélicoïdale qui vient en prise avec la vis sans fin 16, et un pignon 19 coaxial et solidaire en rotation de la roue dentée 18. L'organe d'actionnement 15 à déplacement linéaire est constitué par un coulisseau 20 qui porte crémaillere 22 dont les dents 22a viennent en prise avec les dents 19a du pignon 19. La crémaillère 22 est supportée et guidée en translation par un moyen support La crémaillère 22 se prolonge par exemple a une extremité par une tige de liaison 25 (figure 1) dont une extrémité est rendue solidaire de la crémaillère 22 par tout moyen approprié, alors que l'autre extrémité de la crémaillère 22 est montée de façon articulée sur le levier débrayage 5. Cette articulation est constituée par une rotule 27. D'une manière générale, la rotule 27 décrit un arc de cercle au cours du pivotement du levier de débrayage , alors que la crémaillère 22 qui commande mouvement pivotant du levier 5 se déplace en translation. Il faut donc prévoir un moyen qui rende compatible déplacement de la crémaillère 22 et le pivotement du levier Selon l'invention, ce moyen consiste à monter le moyen support 24 de la crémaillère 22 autour d'un point d'articulation fixe formé par un pivot ou une rotule 3 dans l'exemple décrit. Autrement dit, la crémaillère 22 est montée de manière flottante et peut se débattre à l'intérieur du cône dont le sommet correspond à la rotule 30, ce qui permet de s affranchir de tout problème de désalignement au montage, en particulier si l'axe X1-X1 du pignon 19 ne s'étend parallèlement à l'axe du pivot 7 du levier 5. D'une manière générale, pivotement du levier 5 autour de son pivot 7 s'effectue dans un plan P1 perpendiculaire à l'axe X1-Xi du pignon , alors que la crémaillère 22 peut se déplacer également dans un plan P2 parallèle à l'axe du pignon 19. Il en résulte que le décalage entre l'axe X1-X1 du pignon -19 et l'axe X2-X2 de la cremaillère 22 va induire des variations d'entr'axe importantes au cours du pivotement du levier. Cette variation l'entr'axe A dans le plan P1 est égal au produit de la distance d, qui sépare l'axe X1-X1 du pignon 19 et le point d'articulation du support 20 de la crémaillère 22 dans le plan P2, et de la tangente de l'angle oc décrit par la crémaillère 22 au cours du pivotement du levier 5 (0 = d x tga) .I1 résulte de cet entr'axe 0 des jeux entre les dents 22a de la crémaillère 22 et celles du pignon 19. On a illustré ces jeux sur les figures 3a, 3b et 3c. Sur la figure 3a, le jeu entre les dents 19a du pignon 19 et les dents 22a de la crémaillère 22 est normal, lorsque la crémaillère 22 est dans une position médiane correspondant à la position intermédiaire du levier 5 entre ses deux positions limites, c'est-à-dire que l'axe X1-X1 du pignon 19 et l'axe X2-X2 de la crémaillère 22 sont situés dans deux plans perpendiculaires. Sur la figure 3b, le jeu entre les dents 19a et 22a est minimum, lorsque la crémaillère 22 se rapproche du pignon 19. Par contre sur la figure 3c, le jeu entre les dents 19a et 22a est maximum, lorsque la crémaillère 22 s'écarte du pignon 19. D'une manière générale, tels jeux sont préférentiellement rattrapés lors des inversions du sens de déplacement de la crémaillère 22 dans le cas d'un système asservi en position. Cela facilite le contrôle de petits déplacements de crémaillère, et permet d'utiliser un asservissement en position. Pour tenir compte de la variation du jeu entre les dents 19a du pignon et les dents 22a de la crémaillère 22, l'invention vise à supprimer la variation d'entr'axe A, telle que définie précédemment, pour s'affranchir du problème pose par l'angle de débattement a de la crémaillère 22. A cet effet, la rotule 30 sur laquelle le support 24 de la crémaillère 22 est monté articulé, est positionnée en dessous du pignon 19 et au droit de ce dernier, de manière à ce la distance d qui sépare l'axe X1-X1 du pignon 19 et la rotule 30 du support 24 de la crémaillère 22 dans le plan P2, soit ramenée à une valeur sensiblement nulle, comme cela est illustré sur la figure 4. Par ailleurs, comme illustré sur la figure 5, la crémaillère 22 est susceptible de se débattre également dans le plan P2 suivant un angle (3. Pour s'affranchir au mieux de cet angle (3, l'invention prévoit de donner une forme particulière aux dents 22a de la crémaillère 22. Plus précisément, la forme de la denture de la crémaillère 22 est adaptée de manière à pouvoir supporter au mieux les efforts exercés par le pignon 19, sachant que l'effet de l'angle (3 est accentué par le décalage d1 qui existe entre la rotule 30 et l'axe X2-X2 de la crémaillère 22 (figure 5).Dans ces conditions, l'effort F exercé par le pignon 19 est transmis vers l'extrémité des dents 22a de la crémaillère 22, ce qui peut occasionner une usure rapide des dents 22a. Pour s'affranchir de l'influence de cet angle on donne aux dents 19a et/ou 22a du pignon 19 et/ou de la crémaillère 22 une forme bombée sur la largeur des dents. Dans l'exemple illustré sur les figures 6 et 7, forme bombée a été donnée aux dents 22a de la crémaillère sachant qu'elle pourrait être répartie entre dents du pignon et celles de la crémaillère. Ainsi 'effort F exercé par le pignon 19 va s'appliquer essentiellement au niveau de la partie centrale bombée des dents 22a, qui présente le plus de résistance, et permettre ainsi de limiter leur usure. D'une manière générale, le rayon de courbure des dents 22a est calculée de manière à ce que dans cas d'une inclinaison maximale de l'organe d'actionnement on conserve un point de tangence entre les dents pignon et de la crémaillère (figure 7). La forme bombée des dents 22a de crémaillère 22 peut être obtenue soit par une opération moulage ou de frittage classique, soit par une opération de découpe fine dans une tôle, qui peut être réalisée au laser ou à l'eau, suivie d'une opération mise en forme des dents. Dans ce dernier cas, la mise en forme dents peut être réalisée de deux manières différentes qui sont respectivement illustrées sur les figures 8a et 8b. Sur la figure 8a, les dents sont réalisées par un emboutissage de type vertical au moyen d'un outil , alors que sur la figure 8b l'emboutissage est de type latéral au moyen de deux outils 40a et 40b disposés part et d'autre de la crémaillère 22. Un emboutissage latéral présente l'avantage de pouvoir être réalisé la même presse que celle utilisée pour la découpe. L'invention a été décrite en considérant cas d'un embrayage piloté, mais elle peut également s'appliquer à une boîte de vitesse robotisée, à un variateur de vitesse,... et d'une manière générale à tout dispositif ou système comprenant un équipage mobile qui peut être piloté à partir d'un système d'actionnement selon l'invention. REVENDICATIONS 1. Système d'actionnement d'une timonerie (3) de commande d'un équipage mobile (1) dans un dispositif d'accouplement piloté, tel qu'un embrayage ou un changement de vitesses par exemple, ce système comprenant un organe moteur (12), un dispositif de transformation du mouvement de rotation de l'arbre de sortie (12a) de l'organe moteur (12) en un mouvement de translation linéaire et alternatif d'un organe d'actionnement (15) relié un levier d'entrée (5) de la timonerie (3) et destiné à l'actionner entre deux positions, ledit levier d'entree (5) se déplaçant en décrivant une courbe, caractérisé en ce que l'organe d'actionnement (15) est guidé et supporté en translation par un support ( ) qui est monté articulé en un point fixe, de manière à ce que l'organe d'actionnement (15) puisse suivre le déplacement du levier (5). 2. Système d'actionnement selon la revendication 1, caractérisé en ce que le point d'articulation du support (24) de l'organe d'actionnement (15) constitué par un pivot ou une rotule (30). 3. Système d'actionnement selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que 1 organe d'actionnement (15) est constitué par un coulisseau (20) qui porte une crémaillère (22) dont les dents (22a) viennent en prise avec celles d'un pignon (19) entraîné en rotation par l'organe moteur (12). 4. Système d'actionnement selon la revendication 3, caractérisé en ce que le pignon (19) est porté par une roue dentée (18) qui vient en prise avec une vis sans fin (16) axialement solidaire de l'arbre moteur (12a). 5. Système d'actionnement selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que le point d'articulation du support (24) du coulisseau (20) est situé au-dessous et sensiblement au droit de l'axe du pignon (19) entraîné en rotation par l'organe moteur (12). 6. Système actionnement selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que les dents (19a, 22a) du pignon (19) et/ou de la crémaillère (22) ont une forme bombée (22b) sur la largeur des dents. 7. Système d'actionnement selon la revendication 6, caractérisé en ce que la forme bombée (22b) des dents (22a) de la crémaillère (22) est obtenue par un outil (40) à action verticale. 8. Système actionnement selon la revendication 6, caractérisé en ce que la forme bombée (22b) des dents (22a) de la crémaillère (22) est obtenue par deux outils latéraux (40a,40b) situés de part et d'autre de la crémaillère (22). 9. Système d'actionnement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'organe d'actionnement (15) est relié au levier (5) par une tige de liaison (25) montée articulée sur le levier (5) au moyen d'une rotule (27).