Brevet FR2928750A1 — publié le 20090918

DISPOSITIF D'ASSISTANCE A RESSORTS CONCENTRIQUES, POUR UNE COMMANDE D'EMBRAYAGE La présente invention concerne un dispositif d'assistance à ressorts pour commande d'embrayage, notamment pour un véhicule automobile. Les embrayages automobiles comportent généralement un ressort de charge appelé diaphragme, comprenant une partie conique ou rondelle Belleville, et des doigts internes de commande liés à la partie conique. Au repos ce ressort de charge presse sur un plateau de pression, pour serrer un disque de friction et maintenir l'embrayage fermé permettant de transmettre le couple moteur à la boîte de vitesses. La pédale de commande de l'embrayage comporte généralement un dispositif d'assistance comprenant par exemple un ou plusieurs ressorts qui exercent une force sur cette pédale, pour compenser partiellement l'effort de manoeuvre du diaphragme et réduire l'effort à appliquer par le conducteur lors du débrayage. Pour accroître la capacité de transmission de couple des embrayages en réponse à l'augmentation des couples délivrés par les moteurs thermiques, suite à l'amélioration des performances, et compte tenu de la place restreinte dans le carter d'embrayage qui ne permet bien souvent pas d'augmenter les dimensions, on réalise généralement une augmentation de la force délivrée par le ressort de charge. Pour compenser cette augmentation d'effort sur l'embrayage, l'assistance sur la pédale d'embrayage doit être plus élevée, pour garder un effort au pied raisonnable. Par ailleurs le volume disponible pour les ressorts d'assistance logés dans le pédalier, est limité. L'énergie délivrée par cette assistance doit être élevée, avec un système le plus compact possible. Une solution connue consiste à utiliser deux ressorts d'assistance concentriques. Un dispositif d'assistance de ce type est décrit notamment dans le document EP-B1-1521004. II présente deux ressorts concentriques, emboîtés l'un dans l'autre, placés en appui axial sur des coupelles d'extrémités pour transmettre un effort axial à la commande d'embrayage. De plus chaque coupelle comporte une partie cylindrique axiale, formant des tubes qui s'emboîtent l'un dans l'autre avec un jeu radial réduit. Cet ensemble de deux tubes coulissants s'intercale radialement de manière ajustée, entre les deux ressorts. De cette manière, les deux ressorts sont guidés suivant l'axe des tubes, notamment pour résister au flambage lors de fortes contraintes en compression. Ils ne peuvent se toucher l'un l'autre, ce qui pourrait générer du bruit et de l'usure, voir des blocages, des spires des deux ressorts pouvant s'emboîter l'une dans l'autre. Ce type de guidage pour des ressorts concentriques d'assistance, pose un problème d'encombrement radial. II faut intercaler entre les deux ressorts, deux épaisseurs de tubes, qui doivent de plus disposer d'une épaisseur suffisante pour pouvoir résister aux contraintes exercées par les ressorts. Ces moyens de guidage prennent radialement un certain volume, qui n'est donc plus disponible pour y loger le fil métallique des ressorts. Le rapport entre l'énergie stockée dans ce dispositif d'assistance et son volume, n'est pas le meilleur. La présente invention a notamment pour but d'apporter à la réalisation d'un dispositif d'assistance à ressorts concentriques pour une commande d'embrayage à pédale, une solution simple, efficace et peu encombrante, qui permet de séparer deux ressorts. Elle propose à cet effet un dispositif d'assistance à ressorts concentriques pour une commande d'embrayage, comprenant deux ressorts hélicoïdaux emboîtés l'un dans l'autre, exerçant un effort axial sur la commande d'embrayage pour réduire l'effort de débrayage, caractérisé en ce qu'au moins un ressort comporte au moins une zone de son fil enroulé, comprenant une forme particulière destinée à recevoir un élément surmoulé assurant un guidage entre les deux ressorts. Un avantage essentiel du dispositif d'assistance suivant l'invention, est que la forme particulière donnée à un ressort permet de réaliser facilement à cet endroit un surmoulage, pour lui fixer un élément de guidage assurant une séparation entre les deux ressorts. Le dispositif d'assistance selon l'invention peut en outre comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, qui peuvent être combinées entre elles. Avantageusement, la zone du ressort comprenant une forme particulière, comporte une partie droite sensiblement axiale. Avantageusement, l'élément surmoulé forme une bague de guidage, centrée sur l'axe des ressorts. Selon un mode de réalisation spécifique, le ressort comporte une zone comprenant une forme particulière, qui est axialement sensiblement au centre du ressort. Selon un autre mode de réalisation spécifique, le ressort comporte plusieurs zones comprenant une forme particulière, pour recevoir plusieurs éléments surmoulés de guidage. Selon une caractéristique de l'invention, le dispositif d'assistance à ressorts concentriques comporte deux coupelles d'extrémités axiales, comprenant chacune sur leur face d'appui des ressorts, des bossages circulaires qui s'intercalent radialement entre ces ressorts. Avantageusement, le dispositif d'assistance à ressorts concentriques est disposé entre un support lié à la caisse d'un véhicule, et une pédale de commande de débrayage. 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 en perspective, une pédale d'embrayage comportant un dispositif d'assistance à un ressort unique ; - la figure 2 représente en perspective, un dispositif d'assistance à deux ressorts suivant l'art antérieur ; - la figure 3 représente en perspective, un ressort extérieur seul comprenant une bague surmoulée, d'un dispositif d'assistance suivant l'invention ; - la figure 4 représente en coupe axiale, un dispositif d'assistance suivant l'invention à deux ressorts concentriques ; et - la figure 5 représente ce dispositif d'assistance en perspective. La figure 1 présente une pédale d'embrayage 2, liée par un pivot 4 à un support 6 lui-même fixé à la caisse d'un véhicule. La pédale d'embrayage 2 exerce au débrayage, un effort sur un dispositif de liaison non représenté, pouvant contenir un câble ou une commande hydraulique. Cette liaison transmet l'effort de débrayage à une butée axiale qui presse sur les doigts internes intégrés du diaphragme du mécanisme d'embrayage, pour soulever le plateau d'embrayage et libérer le disque de frottement. Le disque de frottement peut alors tourner librement, le moteur thermique du véhicule est désolidarisé de la transmission. Un ressort 8 maintenu axialement entre deux coupelles 10, exerce par ces coupelles un effort sur la pédale 2, en prenant appui sur le support 6. Ce ressort applique en permanence une force suivant une certaine courbe, pour compenser en partie l'effort nécessaire au débrayage, et ainsi réduire l'effort à appliquer sur la pédale 2. De préférence, la géométrie de ce dispositif d'assistance est prévue pour fournir une courbe d'effort d'assistance sensiblement proportionnelle à celle de la force à appliquer sur le diaphragme, qui comporte généralement un effort croissant puis décroissant, donné par le ressort Belleville du diaphragme. La figure 2 présente un dispositif d'assistance pour une pédale telle que présenté figure 1, qui comporte un ressort interne 20 emboîté dans un ressort externe 22. Chaque coupelle 10 comporte une partie formant un tube axial, ces tubes s'emboîtant l'un dans l'autre avec un jeu radial réduit. Le ressort interne 20 est ajusté sur le tube extérieur de l'une des coupelles 10, pour être guidé par l'intérieur. Le ressort externe 22 n'est pas guidé latéralement, il est monté autour du ressort interne 20 avec un jeu, pour en cas de flambage avec notamment une forte compression, permettre des débattements latéraux sans trop appuyer sur le ressort interne. Ce montage nécessite un jeu radial suffisant entre les deux ressorts, ce qui réalise un ensemble relativement encombrant. De plus on a toujours le risque de contacts entre les deux ressorts, et donc de bruit ou d'usure. La figure 3 présente un ressort hélicoïdal externe 30, réalisé à partir d'un fil métallique enroulé suivant un pas sensiblement constant. Dans une partie située axialement au milieu du ressort, le fil comporte une petite longueur droite 32 orientée sensiblement axialement, qui est reliée de part et d'autre par deux plis aux spires voisines. Sur cette partie droite 32, un surmoulage en matière plastique est réalisé pour former une bague de guidage 34 qui est centrée sur le ressort 30. Cette bague de guidage 34 s'étend radialement légèrement à l'intérieur et à l'extérieur du ressort 30, elle comporte une épaisseur un peu inférieure à la valeur d'un pas. Le surmoulage de la bague de guidage 34 sur le ressort 30, est facilité par la présence de la partie droite 32 du fil, permettant de réaliser un moule recevant le fil avec un angle bien défini, qui est parallèle à l'axe du ressort. Les figures 4 et 5 présentent le dispositif d'assistance formant un sous-ensemble prêt à être assemblé sur le support de pédale, comprenant les deux ressorts concentriques 20, 30, la bague de guidage surmoulée 34 et les deux coupelles 10. Les deux coupelles 10 comportent tournées axialement vers l'extérieur, des fentes 42 permettant de les positionner sur le support ou la pédale d'embrayage, pour transmettre un effort axial. Ces coupelles 10 comportent aussi des tubes axiaux emboîtés l'un dans l'autre, pour le guidage par l'intérieur du ressort interne 20, comme présenté par ailleurs figure 2. Les coupelles 10 comportent de plus chacune sur leur face plane axialement interne en appui sur les ressorts 20, 30, des bossages circulaires 40 qui s'intercalent radialement entre ces ressorts, pour assurer un centrage et un jeu radial intermédiaire. L'alésage intérieur de la bague de guidage 34 s'ajuste sur l'extérieur du ressort interne 20, ce qui centre cette bague. La bague de guidage 34 étant elle-même rigidement fixée sur le ressort externe 30, elle centre ainsi ce ressort externe en un point central, par rapport au ressort interne 20. On réalise ainsi de manière simple et économique, un guidage du ressort externe 30 par le ressort interne 20. De plus la bague de guidage 34 tout en permettant de prévoir un jeu assez réduit entre les deux ressorts, peut disposer d'une épaisseur radiale importante, car elle recouvre toute l'épaisseur du fil du ressort externe 30. On réalise ainsi une bague rigide et stable. De plus, la bague de guidage 34 étant surmoulée sur le ressort externe 30, ils forment un seul ensemble à manipuler ce qui n'augmente pas les temps d'assemblage du dispositif d'assistance. Par ailleurs, dans cet exemple les deux coupelles d'extrémité 10 ainsi que le ressort interne 20 peuvent rester identiques à ceux d'un ensemble suivant l'art antérieur, on garde ainsi des composants standards. En variante, on peut prévoir un surmoulage d'une bague de guidage sur le ressort interne, pour guider par la face extérieure le ressort externe. On peut aussi prévoir un surmoulage d'un élément ayant une forme autre qu'une bague, pour assurer un guidage d'un ressort par rapport à l'autre. Le dispositif d'assistance suivant l'invention peut comprendre plusieurs éléments de guidage répartis axialement le long d'un ressort, pour assurer un guidage en plusieurs points dans le cas d'un ressort long. REVENDICATIONS 1 û Dispositif d'assistance à ressorts concentriques pour une commande d'embrayage (2), comprenant deux ressorts hélicoïdaux (20, 30) emboîtés l'un dans l'autre, exerçant un effort axial sur la commande d'embrayage pour réduire l'effort de débrayage, caractérisé en ce qu'au moins un ressort (30) comporte au moins une zone (32) de son fil enroulé, comprenant une forme particulière destinée à recevoir un élément surmoulé (34) assurant un guidage entre les deux ressorts. 2 û Dispositif d'assistance à ressorts concentriques selon la revendication 1, caractérisé en ce que la zone (32) du ressort (30) comprenant une forme particulière, comporte une partie droite sensiblement axiale. 3 û Dispositif d'assistance à ressorts concentriques selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'élément surmoulé forme une bague de guidage (34), centrée sur l'axe des ressorts (20, 30). 4 - Dispositif d'assistance à ressorts concentriques selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le ressort (30) comporte une zone (32) comprenant une forme particulière, qui est axialement sensiblement au centre de ce ressort. 5 û Dispositif d'assistance à ressorts concentriques selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le ressort (30) comporte plusieurs zones (32) comprenant une forme particulière, pour recevoir plusieurs éléments surmoulés de guidage. 6 û Dispositif d'assistance à ressorts concentriques selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte deux coupelles (10) d'extrémités axiales, comprenant chacune sur leur face d'appui des ressorts (20, 30), des bossages circulaires (40) qui s'intercalent radialement entre ces ressorts. 7 û Dispositif d'assistance à ressorts concentriques selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il estdisposé entre un support (6) lié à la caisse d'un véhicule, et une pédale (2) de commande de débrayage.