Brevet FR2820373A1 — publié le 20020809

L'invention concerne un dispositif de débrayage, en particulier pour l'embrayage d'un véhicule automobile, comportant un cylindre émetteur, susceptible d'être actionné par une pédale, d'une installation hydraulique et comportant un accumulateur d'énergie qui encaisse l'énergie lors de l'opération d'embrayage et qui dégage l'énergie sous la forme d'une force d'assistance lors de l'opération de débrayage, l'accumulateur d'énergie étant articulé sur la pédale ou sur un organe à levier relié à la pédale. On utilise souvent de tels dispositifs de débrayage dans les embrayages actuels actionnés par voie hydraulique, et on les connaît bien de la pratique. L'accumulateur d'énergie comprend un ressort qui maintient la pédale dans sa position de base ou qui assiste au moins une force destinée à maintenir la pédale. Lors de l'enfoncement de la pédale, le ressort est légèrement précontraint. Dans ce cas, le ressort bascule jusqu'à ce que son point d'attaque par force au niveau de la pédale dépasse au-delà d'un point mort et assiste les mouvements de la pédale par une force additionnelle sur la course de la pédale au-delà du point mort. Ceci permet d'appliquer une force réduite lors de l'enfoncement de la pédale, du moins sur la course après le point mort haut o l'accumulateur d'énergie additionne son énergie de nouveau sous forme de force d'assistance à la force de la pédale. Grâce à l'articulation de l'accumulateur d'énergie sur la pédale, en particulier sous forme de ressort à dépassement de point mort, on peut sensiblement réduire la force de la pédale sur la deuxième moitié de la course de la pédale, afin de pouvoir surmonter plus facilement le ressort agissant dans l'embrayage du véhicule automobile en particulier à la fin de la course de la pédale. Les accouplements cinématiques connus des accumulateurs d'énergie avec une pédale d'embrayage ont cependant besoin d'être améliorés dans certains cas de montage. Un inconvénient est surtout que l'évolution de la force d'assistance à la force de pédale n'est pas réglable de façon suffisamment précise quant à son intensité, et la variabilité de la force d'assistance sur la course de la pédale n'est pas non plus adaptable sur la course de la pédale aux exigences concernant la force de la pédale. Lorsque l'on veut par 2 2820373 exemple réduire davantage la force maximale, ceci n'est possible dans les solutions connues qu'en augmentant la force d'enfoncement sur la pédale. Le problème sous-jacent à l'invention est donc de réaliser un groupe cinématique à dépassement de point mort, avec lequel il est possible d'adapter une force d'assistance d'un accumulateur d'énergie à l'évolution requise d'une force de pédale, la force de la pédale pendant l'enfoncement de la pédale par l'opérateur devant également être plus faible et présenter, après dépassement d'un point mort, une exploitation sensiblement meilleure de la force au niveau de la force d'assistance agissant par l'accumulateur d'énergie. Conformément à l'invention, on résout ce problème en agençant entre l'accumulateur d'énergie et la pédale un groupe cinématique qui présente une grande variabilité vis-à-vis de l'évolution de la force d'assistance et qui est réglable à la force nécessaire de l'embrayage d'un certain type de véhicule automobile respectif, sans modifier le type du groupe cinématique. On propose de réaliser le groupe cinématique par deux leviers dont l'agencement est variable dans le véhicule automobile. Le premier levier est réalisé sous forme de levier basculant et monté en articulation sur le châssis du véhicule automobile. Ainsi, il forme conjointement avec l'extrémité de l'accumulateur d'énergie une articulation sur laquelle le deuxième levier qui est le levier de transmission vers la pédale est également agencé en articulation et qui relie en articulation un avantbras de la pédale à l'accumulateur d'énergie. Outre les longueurs de levier qui sont adaptées en premier lieu aux données structurelles du véhicule automobile, le paramètre principal est la situation angulaire des deux leviers l'un par rapport à l'autre qui influence la force d'assistance dans la zone après le point mort. Lorsque l'on choisit un angle plus petit, il résulte une force d'assistance plus élevée dans la zone après le point mort. On voit qu'il suffit de modifier l'articulation du levier traîné sur le châssis, afin d'obtenir le réglage 3 2820373 désiré de la force d'assistance par l'accumulateur d'énergie lors de l'actionnement de la pédale. Ici, on prévoit d'agencer l'accumulateur d'énergie mobile en basculement sur le châssis, qui forme alors, conjointement avec le levier transmetteur et l'avant-bras de la pédale, approximativement une ligne jusqu'au palier de pédale, et il est judicieux, pour former une position de repos stable de la pédale, de prévoir un certain angle obtus entre les trois éléments. Lors de l'enfoncement de la pédale, les angles prennent une valeur de 180 et atteignent ainsi le point mort du groupe cinématique. Plus la modification des angles au-delà cette valeur est alors rapide, plus la force d'assistance pour la pédale augmente, à condition que la force élastique existant dans l'accumulateur d'énergie agisse à une hauteur suffisante sur la course requise. En variante au groupe cinématique décrit ci-dessus, on peut imaginer un groupe deuxième cinématique qui n'est constitué que par un levier qui relie en articulation le châssis à l'extrémité de l'accumulateur d'énergie, mais qui comprend une courbe de roulement sur laquelle peut rouler un galet qui est agencé sur l'avant-bras de la pédale. Grâce à la force élastique de l'accumulateur d'énergie, le levier faisant office de levier traîné est pressé contre le galet sur l'avant-bras et il forme un système stable lorsque l'avant-bras forme approximativement une ligne avec la force d'assistance active. Tout comme dans l'exemple de réalisation précédent, on prévoit un certain angle sur la courbe de roulement pour stabiliser le groupe cinématique dans la position de base de la pédale, angle qui doit tout d'abord être surmonté lors de l'enfoncement de la pédale jusqu'au point mort. Après avoir surmonté ce point mort, le galet roule le long de la courbe de roulement et il subit une composante de la force d'assistance par l'accumulateur d'énergie, et plus l'angle de la normale à la voie du galet par rapport à l'axe médian de l'avant-bras est grand, plus cette composante est élevée. On voit que grâce au groupe cinématique proposé, il est possible d'adapter l'évolution de la force d'assistance pour la force de la pédale aux exigences du système à chaque point de la course de la pédale. Mis à part la variabilité de la conception de la courbe de roulement, on peut en outre modifier l'emplacement de l'agencement du levier traîné sur le 4 2820373 châssis, grâce à quoi on obtient d'autres possibilités d'adaptation aux exigences de l'évolution de la force de pédale. Une autre proposition se base sur le principe de la réalisation d'une courbe de roulement qui coopère avec l'accumulateur d'énergie, dans laquelle l'accumulateur d'énergie habituel est remplacé par un tel accumulateur de réalisation simplifiée. La réalisation simplifiée prévoit qu'un ressort réalisé sous forme de ressort à branches est relié par une extrémité au châssis et par l'autre extrémité via un galet à une courbe de roulement qui est agencée sur la pédale. Lorsque l'on actionne la pédale, le galet roule sur la courbe et génère une composante de force qui assiste la force d'actionnement de la pédale sous la forme d'un couple autour du palier de pédale en direction de rotation de la pédale. On voit ici également que l'on peut choisir librement la courbe de roulement et qu'une force d'assistance est disponible pour chaque situation angulaire de la pédale, qui sert le mieux à l'adaptation des forces de la pédale. L'invention permet de nombreux modes de réalisation. Pour expliquer plus en détail leur principe de base, quelques-uns sont illustrés dans les dessins et seront décrits dans ce qui suit. Les figures montrent: figure 1, une illustration d'un cylindre émetteur dont le piston est relié via un poussoir à une pédale et comprend un groupe cinématique constitué par deux leviers, qui est agencé entre un accumulateur d'énergie et un avant- bras de la pédale; figure 2, l'agencement selon la figure 1, dans lequel le groupe cinématique est constitué par un levier traîné avec une courbe de roulement sur laquelle roule un galet sur la pédale; figure 3, également l'agencement selon la figure 1, cependant avec un accumulateur d'énergie modifié sous forme de ressort à branches sur lequel est agencé un galet qui roule sur une courbe de roulement de la pédale; et figure 4, une courbe caractéristique pour une force de la pédale en fonction de la course de la pédale, dans laquelle on montre les différences entre l'invention et l'état de la technique. 2820373 La figure 1 montre une pédale la comportant un palier de pédale 10 dans le châssis du véhicule automobile, laquelle est en liaison avec un piston 4 d'un cylindre émetteur 2 via un poussoir 5. Dans ce cas, le poussoir 5 comprend une tête sphérique 6 côté piston qui est reliée à une cavité sphérique 8 dans le piston 4, et une tête sphérique 7 côté pédale qui est reliée à une cavité sphérique 9 dans la pédale la. Lors d'un actionnement de la pédale la en direction de rotation des aiguilles d'une montre, le piston 4 est déplacé par le poussoir 5 dans le cylindre émetteur 2, suite à quoi le volume rempli de fluide du cylindre se réduit et provoque un mouvement hydraulique. Un accumulateur d'énergie 3a est agencé en basculement sur le cylindre émetteur 2 ou sur le châssis du véhicule automobile, qui est constitué par un ressort fortement précontraint qui génère une force d'assistance K pour la force de pédale P qui se produit lors de l'actionnement de la pédale la. La liaison de l'accumulateur d'énergie 3a avec la pédale la est établie via un levier transmetteur 14. Ce levier transmetteur 14 forme conjointement avec un levier basculant 13a un groupe cinématique 12a, et l'agencement des leviers 13a et 14 est comme suit. Le levier basculant 13a forme conjointement avec le châssis du véhicule automobile une première articulation 15a et avec l'extrémité de l'accumulateur d'énergie 3a une deuxième articulation 16a. Le levier transmetteur 14 est monté en basculement par une extrémité sur la deuxième articulation 16a et par son autre extrémité sur un avant-bras 1 1 de la pédale 1 a en formant une troisième articulation 17. Lors de l'actionnement de la pédale en direction de rotation des aiguilles d'une montre, le levier transmetteur 14 est basculé autour de la deuxième articulation 16a, la troisième articulation 17 tournant autour du palier de pédale 10 et la deuxième articulation 16a tournant autour de la première articulation 15a qui est agencée de façon stationnaire sur le châssis. Étant donné que le groupe cinématique 12a est réalisé sous forme de groupe cinématique à dépassement de point mort, une force d'assistance K agira d'autant plus fort sous forme de couple de rotation sur l'avantbras 11, après avoir dépassé le point mort, que l'angle du levier transmetteur 14 par rapport au levier basculant 13a est aigu. Une fois le groupe cinématique 12a fixé par rapport aux longueurs de levier, on voit que la position de la première articulation 1 5a sur le châssis du véhicule automobile permet une très grande marge de manoeuvre pour l'adaptation de la force 6 2820373 d'assistance K aux exigences de la course de la pédale et de la force de pédale P. La figure 2 montre l'agencement du cylindre émetteur 2 par rapport à une pédale lb de la manière décrite auparavant, et on prévoit, tout comme avant, un accumulateur d'énergie 3a qui forme une deuxième articulation 16b avec un levier traîné 13b qui comprend une courbe de roulement l9a qui coopère avec un galet 18a sur l'avant-bras 11 de la pédale lb. Grâce aux forces élastiques élevées de l'accumulateur d'énergie 3a, le levier traîné 1 3b est pressé avec sa courbe de roulement 19a contre un galet 18a sur l'avant-bras 11 de la pédale lb et il forme de cette manière un groupe cinématique 12b par lequel une force d'assistance K est générée sur l'avant-bras 11, que l'on peut adapter, en fonction de la réalisation de la courbe de roulement 9a, dans chaque zone de la course de la pédale lb aux exigences dans le système. Mis à part la variabilité de la réalisation de la courbe de roulement 9a, c'est la suspension du levier traîné 1 3b dans la première articulation 1 5b sur le châssis du véhicule automobile par laquelle on peut procéder à des modifications de la caractéristique de la force d'assistance K en fonction de la place disponible dans le véhicule automobile. La force d'assistance K s'exprime alors sous forme de couple de rotation additionnel sur l'avant-bras 11 de la pédale lb lors de son actionnement. La figure 3 montre un agencement d'une pédale l c sur le cylindre émetteur 2, qui comprend une courbe de roulement 1l9b sur laquelle roule un galet 1 8b qui fait partie d'un accumulateur d'énergie 3b réalisé sous forme de ressort à branches et qui forme un groupe cinématique 12c. Un ressort 20 de l'accumulateur d'énergie 3b est réalisé sous forme de ressort à branches simple dont la première branche est ancrée dans le châssis tandis que la deuxième branche porte le galet 1 8b et transmet ainsi la force de précontrainte du ressort 20 vers la courbe de déroulement 1 9b agencée sur la pédale 1 c. En fonction de la réalisation de la courbe de roulement 1 9b, on peut générer une force d'assistance K qui s'additionne, sous forme de composante du plan oblique respectif qui se forme, au couple de rotation d'actionnement de la pédale 1 c. Par rapport aux groupes cinématiques 3a et 3b précités, il s'agit ici d'une 7 2820373 réalisation fortement simplifiée à l'égard du nombre de composants, qui permet une adaptation très libre de la force d'assistance K. La figure 4 montre l'évolution des forces sur la course de la pédale au niveau de courbes caractéristiques différentes de la pédale. Au moyen d'un groupe cinématique à dépassement de point mort selon l'état de la technique, représenté par la courbe 4, on ne peut générer qu'une l'évolution selon la courbe 2 en partant d'une courbe 1 sans aucune assistance par ressort. Lorsqu'une autre réduction de la force maximale est nécessaire, par exemple selon la figure 3, ceci n'est possible, avec des réalisations de l'état de la technique, qu'avec une augmentation de la force d'enfoncement de la pédale la, lb, lc. Grâce à la présente invention, une adaptation très précise de la caractéristique de la force d'assistance K à l'évolution requise de la force de pédale P devient possible. Les solutions conformes à l'invention selon les figures 1, 2 et 3 mènent à une évolution de la force d'assistance K sur une course de la pédale, comme le montre la courbe 5. La force d'enfoncement est ainsi même inférieure à celle dans des agencements de ressort habituels, et on peut obtenir une exploitation sensiblement meilleure de la force spécialement dans la zone de la force d'assistance agissant K après le point mort. 8 2820373 Liste des références P force de la pédale K force d'assistance la, lb, lc pédale 2 cylindre émetteur 3a, 3b accumulateur d'énergie 4 piston poussoir 6 tête sphérique côté piston 7 tête sphérique côté pédale 8 cavité sphérique dans le piston 4 9 cavité sphérique dans la pédale palier de pédale 1 1 avant-bras 12a, 12b, 12c groupe cinématique 1 3a levier basculant 13b levier traîné 14 levier transmetteur 15a, 15b première articulation 16a, 16b deuxième articulation 17 troisième articulation 18a, 18b galet 1 9a, 1 9b courbe de roulement 20 ressort 9 2820373 Revendications 1. Dispositif de débrayage, en particulier pour l'embrayage d'un véhicule automobile, comportant un cylindre émetteur (2), susceptible d'être actionné par une pédale (la, lb, lc), d'une installation hydraulique et comportant un accumulateur d'énergie qui encaisse l'énergie lors de l'opération d'embrayage et qui dégage l'énergie sous la forme d'une force d'assistance (K) lors de l'opération de débrayage, l'accumulateur d'énergie étant articulé sur la pédale (la, lb, 1 c) ou sur un organe à levier relié à la pédale (la, lb, lc), caractérisé en ce que des moyens pour influencer l'évolution de la force (K) d'assistance à la force d'actionnement (P) de la pédale (la, lb, lc) sont prévus entre la pédale (1 a, lb, 1 c) et l'accumulateur d'énergie (3a, 3b). 2. Dispositif de débrayage selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens pour influencer l'évolution de la force d'assistance (K) comprennent un groupe cinématique (12a, 12b, 12c) qui est agencé entre l'accumulateur d'énergie (3a, 3b) et la pédale (la, lb, lc). 3. Dispositif de débrayage selon l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'au moyen du groupe cinématique (12a, 12b, 12c) réalisé sous forme de groupe cinématique à dépassement de point mort, on peut atteindre une caractéristique de la force d'assistance (K) spécialement pour la zone de son trajet après son point mort, caractéristique qui est adaptée à l'évolution requise de la force de pédale (P). 4. Dispositif de débrayage selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'au moyen de la caractéristique de la force d'assistance (K) on peut, si nécessaire, également baisser la force de pédale maximale (P). 5. Dispositif de débrayage selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le groupe cinématique (12a) est constitué par un levier basculant (13 a) et par un levier transmetteur (14a). 2820373 6. Dispositif de débrayage selon la revendication 5, caractérisé en ce que le levier basculant (13a) forme avec le châssis du véhicule automobile une première articulation (15a) et avec l'accumulateur d'énergie (3a) une deuxième articulation (16a), et en ce que le levier transmetteur (14a) relie la deuxième articulation (16a) et une troisième articulation (17) à un avant-bras (1 la) de la pédale (la). 7. Dispositif de débrayage selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le groupe cinématique (12b) est constitué par un levier traîné (13b) avec une courbe de roulement (19a) et un par galet (18a) sur l'avant-bras (1 lb) de la pédale (lb). 8. Dispositif de débrayage selon la revendication 7, caractérisé en ce que le levier traîné (13b) forme avec le châssis du véhicule automobile une première articulation (15b) et avec l'accumulateur d'énergie (3a) une deuxième articulation (16b), le galet (18a) étant pressé contre la courbe de roulement (19a) par la force élastique de l'accumulateur d'énergie (3b) et étant guidé sur la courbe de roulement (19a) lors d'un actionnement de la pédale (lb). 9. Dispositif de débrayage selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le groupe cinématique (12c) est constitué par un ressort (20) dont la première extrémité est reliée au châssis du véhicule automobile et dont la deuxième extrémité porte un galet (18b) qui est pressé contre une courbe de roulement (19b) sur la pédale (lc) par la force du ressort (20). 10. Dispositif de débrayage selon la revendication 9, caractérisé en ce que le ressort (20) est réalisé sous forme de ressort à branches comportant un guidage (21) sur le châssis du véhicule automobile.