Brevet FR2917795A1 — publié le 20081226

COMMANDE D'EMBRAYAGE ASSISTEE PAR UN LEVIER A POINT D'APPUI VARIABLE La présente invention concerne une commande d'embrayage assistée 5 par un levier, notamment pour une commande d'embrayage d'un véhicule automobile. Les embrayages automobiles comportent un ressort de charge, appelé également diaphragme, comprenant une partie conique qui est appelée rondelle Belleville , et des doigts internes de commande intégrés dans la 10 partie conique, qui presse sur un disque de friction pour maintenir l'embrayage fermé au repos. La commande de ces embrayages comporte généralement un dispositif d'assistance comprenant par exemple un ou plusieurs ressorts disposés au voisinage de la pédale d'embrayage, qui appliquent une force sur la pédale d'embrayage pour compenser 15 partiellement l'effort de manoeuvre du ressort de charge, et réduire l'effort appliqué par l'utilisateur sur cette pédale lors du débrayage. Pour accroître la capacité de transmission de couple des embrayages en réponse à l'augmentation du couple délivré par les moteurs thermiques suite à l'amélioration des performances, et compte tenu de la place restreinte 20 dans le carter d'embrayage qui ne permet pas d'augmenter les dimensions, notamment le diamètre, on réalise généralement une augmentation de la force délivrée par le ressort de charge. De plus cette force varie entre deux véhicules neufs en fonction des dispersions de montage, et varie aussi au cours de la durée de vie du véhicule en fonction de l'usure de l'embrayage. 25 Le système d'assistance par ressort devient de plus en plus difficile à réaliser pour obtenir à la fois une charge pédale réduite et un bon retour de cette pédale en position de repos, dans tous les cas d'utilisation. II est connu d'utiliser une source externe de pression hydraulique pour réaliser une assistance de la commande d'embrayage. Un dispositif de ce 30 type est décrit notamment dans le document FR-A1-2889570. Ce dispositif d'assistance comprend un circuit hydraulique comportant un cylindre émetteur commandé par une pédale, relié à un cylindre récepteur de commande d'un embrayage. Un troisième cylindre est intercalé entre ces deux cylindres sur le circuit hydraulique : il comprend deux chambres de part et d'autre d'un même piston, une première chambre recevant la pression du cylindre émetteur et la deuxième renvoyant un volume de fluide identique à celui reçu, vers le cylindre émetteur. De plus, le piston de ce cylindre intercalaire comporte axialement une partie centrale creuse formant une chambre hydraulique d'assistance, recevant la pression venant d'une source de pression extérieure pour exercer une force additionnelle d'assistance qui s'ajoute à la force fournie par la pédale. Un distributeur disposé entre la source de pression extérieure et la chambre d'assistance, régule la pression d'assistance. Ce distributeur est piloté par comparaison des deux pressions du cylindre émetteur et du cylindre récepteur, pour obtenir une assistance sensiblement proportionnelle à l'effort fourni par la pédale. Ce dispositif d'assistance permet d'obtenir un effort d'assistance élevé ainsi qu'un réglage précis de cet effort, mais il nécessite de disposer d'une source de pression extérieure comprenant généralement une pompe, un accumulateur et un dispositif de régulation, ainsi que d'un distributeur. La présente invention a notamment pour but d'apporter à la réalisation d'un dispositif d'assistance d'une commande de débrayage, une solution simple, efficace et économique. Elle propose, à cet effet, une commande d'embrayage actionnée par un organe d'actionnement manuel, comportant un levier d'actionnement couplé à la commande et disposé sensiblement radialement par rapport à un embrayage contenu dans un carter d'embrayage, l'embrayage comportant un disque de friction, un plateau de pression, un ressort de charge, le levier étant apte à pivoter dans un plan passant par l'axe de l'embrayage autour d'un pivot lié au carter de l'embrayage, l'extrémité radialement intérieure du levier appuyant sur une butée de débrayage à l'encontre du ressort de charge qui presse sur le disque de friction, caractérisé en ce ladite commande comporte en outre un ressort d'assistance, fixé au carter et exerçant une force sur l'extrémité extérieure du levier d'actionnement pour créer par un pivotement de ce levier autour du pivot, une force d'appui sur la butée de débrayage, et en ce que le pivot du levier est apte à être déplacé sensiblement radialement par rapport à l'embrayage en fonction de l'amplitude de l'actionnement de l'organe d'actionnement manuel Un avantage essentiel de la commande d'embrayage suivant l'invention, est qu'en déplaçant le pivot radialement, on modifie la longueur des bras du levier d'actionnement de part et d'autre du point de pivotement du levier, ce qui permet au ressort d'assistance d'exercer un effort variable sur la butée de débrayage qui constitue l'effort principal de débrayage, la pédale d'embrayage fournissant un effort secondaire réduit pour réaliser le déplacement du pivot. Le dispositif d'assistance selon l'invention peut en outre comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, qui peuvent être combinées entre elles. Selon une caractéristique de l'invention, le pivot est guidé par un guidage linéaire radial pouvant supporter une charge axiale et la transmettre 20 au carter de l'embrayage. Avantageusement, au repos le pivot est placé au voisinage du point d'application de la force du ressort d'assistance sur le levier d'actionnement. Avantageusement, le pivot est lié à un piston d'un cylindre récepteur qui commande le déplacement radial. 25 La pédale d'embrayage peut actionner un piston d'un cylindre émetteur qui est relié au cylindre récepteur de déplacement du pivot. Avantageusement, le ressort d'assistance est un ressort hélicoïdal qui prend appui sur le carter de l'embrayage. Selon une autre caractéristique de l'invention, la commande 30 d'embrayage comporte un moyen de restitution d'effort passif agissant sur la pédale d'embrayage. Le moyen de restitution d'effort passif peut, en s'ajoutant à la force de réaction de la commande d'embrayage sur la pédale, donner à cette pédale une courbe d'effort de débrayage comprenant une bosse d'effort plus élevée pour le décollage de la pédale, puis un effort plus faible après ce décollage. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques et avantages apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-après donnée à titre d'exemple en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 représente un schéma d'un embrayage comprenant une commande suivant l'art antérieur ; - la figure 2 représente une courbe d'effort à la pédale lors d'un cycle de débrayage et de ré-embrayage ; et - la figure 3 représente un schéma d'un embrayage comprenant une commande suivant l'invention. La figure 1 présente un embrayage 1 monté sur un volant moteur 2 fixé sur l'extrémité du vilebrequin 4 d'un moteur à combustion interne. Un couvercle 6 ayant globalement une forme de cloche réalisée en tôle emboutie, est fixé par sa périphérie extérieure sur le volant moteur 2. A l'intérieur du couvercle 6, un disque de friction 12, apte à transmettre le couple moteur aux roues motrices du véhicule, comporte, sur ses deux faces, deux garnitures annulaires de frottement situées radialement vers l'extérieur, qui sont enserrées axialement entre deux faces planes de friction. Les deux garnitures annulaires de frottement comportent entre elles un support 40 lié au disque de friction 12, comprenant une légère flexibilité axiale qui permet une progressivité lors de la prise de couple par l'embrayage. En effet, le serrage des garnitures de friction demande une certaine course de la pédale 22 pour comprimer le support 40 à flexibilité axiale, ce qui permet de régler ainsi progressivement le couple transmis. La première face de friction 8 fait partie du volant moteur 2. La deuxième face de friction fait partie d'un plateau de pression 10, mobile axialement, qui est lié en rotation au couvercle 6 par des languettes métalliques 14 orientées tangentiellement. Ces languettes 14 transmettent un couple du volant moteur 2 au plateau de pression 10, tout en lui permettant un petit déplacement axial. De plus, ces languettes 14 exercent une force axiale de rappel du plateau de pression 10 pour l'éloigner du disque 12 et le libérer, quand la commande agit pour débrayer. Le couvercle 6 comporte du côté opposé au volant moteur 2, une face radiale comprenant un perçage central dont le rebord contient un cordon annulaire 18 tourné vers le volant moteur 2, sur lequel prend appui axialement un ressort de charge 16. La partie radialement extérieure du ressort de charge 16, au repos, appui en réaction sur le plateau de pression 10 pour serrer axialement le disque de friction 12 contre le volant moteur 2. Le ressort de charge 16 comporte une partie conique appelée rondelle Belleville , comprenant des doigts internes de commande 34 intégrés dans la partie conique et orientés vers le centre de l'embrayage. Pour décoller le plateau de pression 10 et libérer le disque de friction 12, une butée de débrayage 32 coulisse axialement le long de l'axe de l'embrayage vers le moteur en déplaçant l'extrémité centrale des doigts 34, ce qui a pour effet de redresser le ressort de charge 16 et de libérer l'appui sur le plateau de pression 10. Cette butée de débrayage 32 est commandée par une pédale de débrayage 22 pivotante autour d'un axe 24 fixé au châssis du véhicule, dont l'extrémité, opposée au patin d'actionnement, tire sur un câble 26 qui agit sur une extrémité extérieure d'un levier d'actionnement 28 disposé sensiblement radialement à proximité du couvercle d'embrayage 6. Ce levier d'actionnement 28 pivote autour d'un pivot 30 lié à un carter de l'embrayage (non représenté), l'extrémité intérieure du levier exerçant un effort sur la butée de débrayage 32. La figure 2 présente une courbe d'effort Fp exercé sur le patin de la pédale 22, pour un cycle complet de débrayage et de ré-embrayage. La course de débrayage demande un effort plus important que pour celle de ré-embrayage, compte tenu de l'hystérésis due aux différents frottements. Le point D sur la course de débrayage correspond à la libération complète du disque de friction 12, et le point R sur la courbe de ré-embrayage au point de léchage du disque 12 par le plateau de pression 10. Pour réaliser une augmentation de la capacité en couple de l'embrayage, on constate que ce sont essentiellement le point A correspondant au décollement de la pédale, et le point B correspondant à une bosse d'effort maximum sur la course, qui se déplacent vers le haut. Cette augmentation de l'effort Fp peut être ressentie négativement par le conducteur. Elle peut de plus le conduire à ne pas enfoncer suffisamment la pédale, ce qui entraîne un mauvais débrayage, avec un passage des vitesses plus difficile et une usure prématurée des synchroniseurs de la boîte de vitesses. La figure 3 présente un embrayage similaire à celui présenté figure 1, comportant une butée de débrayage 32 actionnée par un levier d'actionnement 52 disposé sensiblement radialement, à proximité du couvercle 6, qui pivote autour d'un pivot 54 lié à un carter de l'embrayage 55. Un ressort d'assistance 56 prenant appui sur le carter de l'embrayage 55, exerce une force Fr sensiblement axiale sur l'extrémité radialement extérieure du levier d'actionnement 52. Le ressort d'assistance 56 est de préférence hélicoïdal pour fournir une énergie importante avec un volume réduit. La charge Fr du ressort d'assistance 56 est transmise par le levier d'actionnement 52 qui pivote autour du pivot 54, à la butée de débrayage 32 pour exercer une force Fb de débrayage. En prenant comme valeurs de distance radiale, L pour la distance entre le point d'application de la force Fr du ressort d'assistance 56 et l'axe de l'embrayage qui est le point d'application de la force de débrayage Fb, et X pour la distance entre le point d'application de la force Fr et le pivot 54, on a la relation suivante donnée par l'équilibre des forces sur le levier d'actionnement 52 : Fb=FrxX/(LûX) Par ailleurs, la pédale de débrayage 22 déplace un piston 60 d'un cylindre émetteur 58, qui est relié à un cylindre récepteur 62 disposé radialement et fixé au carter de l'embrayage. Le pivot 54 est lié à un piston du cylindre récepteur 62, de manière à pouvoir coulisser radialement en suivant les mouvements de ce piston. Ce pivot 54 est guidé par un guidage linéaire de telle manière qu'il puisse supporter une charge axiale d'appui du levier d'actionnement 52 et la transmettre par réaction au carter de l'embrayage, tout en exécutant un déplacement radial en suivant le coulissement du piston du cylindre récepteur 62. Le fonctionnement de la commande 51 et le suivant. Au repos, le pivot 54 est placé à proximité du point d'application de la force du ressort d'assistance 56 sur le levier d'actionnement 52. La distance radiale X entre ces deux points étant réduite, la force Fb sur la butée est faible. Un enfoncement de la pédale 22 provoque un déplacement du fluide dans le cylindre émetteur 58, et déplace radialement vers le centre le piston du cylindre récepteur 62, ainsi que le pivot 54. On augmente ainsi la valeur X, distance entre le point d'application de la force Fr et le pivot 54, ce qui change l'équilibre des forces et augmente la valeur de la force Fb de débrayage. La butée de débrayage 32 peut se déplacer et agir sur les doigts 34 du ressort de charge 16 pour commencer le débrayage. En continuant l'enfoncement de la pédale 22, on réalise un déplacement de plus en plus grand du pivot 54 vers le centre, ce qui augmente en même temps l'effort de débrayage Fb. On peut réaliser ainsi une commande de débrayage 51 dont l'effort de débrayage Fb vient en majeur partie d'un ressort d'assistance 56, qui agit par un équilibre des forces à l'encontre de la force du ressort de charge 16 de l'embrayage, la pédale 22 ne fournissant qu'un effort réduit pour modifier cet équilibre des forces. L'effort à la pédale est faible, le conducteur peut plus facilement manoeuvrer cette pédale et réaliser une course complète. Le schéma 66 de la figure 3 représente un moyen de restitution d'effort passif comprenant notamment des ressorts, agissant sur la pédale 22 pour restituer un effort sur la pédale qui, en s'additionnant à la force de réaction du cylindre émetteur 58, donne à la pédale une courbe d'effort de débrayage Fp conventionnelle mais avec des niveaux d'efforts abaissés. Ainsi, le conducteur retrouve une sensation habituelle à la pédale avec notamment une bosse d'effort plus élevée pour le décollage, puis un effort plus faible. REVENDICATIONS 1 ù Commande d'embrayage (51) actionnée par un organe d'actionnement manuel (22), comportant un levier d'actionnement (52) couplé à la commande et disposé sensiblement radialement par rapport à un embrayage (1) contenu dans un carter d'embrayage (55), l'embrayage comportant un disque de friction (12), un plateau de pression (10), un ressort de charge (16), le levier étant apte à pivoter dans un plan passant par l'axe de l'embrayage autour d'un pivot lié au carter de l'embrayage, l'extrémité radialement intérieure du levier appuyant sur une butée de débrayage (32) à l'encontre du ressort de charge qui presse sur le disque de friction, caractérisé en ce ladite commande comporte en outre un ressort d'assistance (56), fixé au carter et exerçant une force sur l'extrémité extérieure du levier d'actionnement pour créer par un pivotement de ce levier autour du pivot (54), une force d'appui sur la butée de débrayage, et en ce que le pivot du levier est apte à être déplacé sensiblement radialement par rapport à l'embrayage en fonction de l'amplitude de l'actionnement de l'organe d'actionnement manuel. . 2 ù Commande d'embrayage selon la revendication 1, caractérisée en ce que le pivot (54) est guidé par un guidage linéaire radial pouvant supporter une charge axiale et la transmettre au carter de l'embrayage. 3 ù Commande d'embrayage selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce qu'au repos, le pivot (54) est placé au voisinage du point d'application de la force du ressort d'assistance (56) sur le levier d'actionnement (52). 4 ù Commande d'embrayage selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le pivot (54) est lié à un piston d'un cylindre récepteur (62) qui commande le déplacement radial. 5 ù Commande d'embrayage selon la revendication 4, caractérisée en ce que la pédale d'embrayage (22) actionne un piston (60) d'un cylindre émetteur (58) qui est relié au cylindre récepteur (62) de déplacement du pivot (54).6 ù Commande d'embrayage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le ressort d'assistance (56) est un ressort hélicoïdal qui prend appui sur le carter de l'embrayage. 7 ù Commande d'embrayage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte un moyen de restitution d'effort passif (66) agissant sur la pédale d'embrayage (22). 8 ù Commande d'embrayage selon la revendication 7, caractérisée en ce que le moyen de restitution d'effort passif (66) s'ajoutant à la force de réaction de la commande d'embrayage sur la pédale (22), donne à cette pédale une courbe d'effort de débrayage Fp comprenant une bosse d'effort plus élevée pour le décollage de la pédale, puis un effort plus faible après ce décollage.