Brevet FR2924645A3 — publié le 20090612

FR 2924645 A3 20090612 FR 0759670 A 20071210 Dispositif d'assistance à l'actionnement d'une pédale d'embrayage La présente invention concerne un dispositif d'assistance à l'actionnement d'une pédale d'embrayage pivotante pour véhicule, notamment automobile. Certains groupes motopropulseurs automobiles sont susceptibles de générer des couples moteurs élevés, pouvant excéder 300 N.m. Corrélativement, les mécanismes d'embrayage développés pour transmettre le couple moteur aux roues motrices exigent la mise en oeuvre d'efforts importants, difficilement compatibles avec les capacités physiques du conducteur, et à l'ergonomie requise, correspondant aux efforts à appliquer sur la pédale d'embrayage ainsi qu'à la course de cette dernière. Cet effort doit être exercé par le conducteur du véhicule en vue du débrayage, par pression du pied sur la pédale, pour la faire pivoter du haut vers le bas. Pour embrayer, le conducteur relâche la pression, de sorte que la pédale revient à sa position haute initiale. Ce pivotement en sens inverse est commandé par l'action des ressorts du mécanisme d'embrayage, éventuellement avec l'aide d'un ressort additionnel spécifique. Il a déjà été proposé des dispositifs d'assistance à ressort(s) qui diminuent l'intensité de l'effort à la pédale que doit développer le conducteur pour débrayer (voir par exemple le FR 2 458 433). Un tel dispositif doit assurer plusieurs fonctions. En premier lieu, il ne doit pas contrarier, mais doit au contraire, de préférence, favoriser le maintien de la pédale dans sa position naturelle haute d'embrayage. Idéalement cette position doit être sûre, bien définie et stable. En second lieu, l'effort d'assistance doit être corrélé avec l'effort développé par le mécanisme d'embrayage, que doit vaincre le conducteur durant la course de débrayage. En troisième lieu, enfin, l'effort développé en fin de course de débrayage par le dispositif d'assistance ne doit pas être trop élevé, afin de ne pas contrarier le retour franc, sûr et rapide de la pédale à sa position initiale d'embrayage, dès que le conducteur a relâché la pression sur cette dernière. L'invention vise à remplir ces différents objectifs, qui sont difficilement compatibles. A cet effet, le dispositif d'assistance à l'actionnement d'une pédale d'embrayage pivotante pour véhicule, qui comprend un ressort à lame dont une première extrémité possède un élément de contact avec un moyen de guidage de ladite première extrémité, le moyen de guidage permettant de définir une loi d'assistance permettant au ressort d'exercer, jusqu'à un angle donné de rotation de la pédale, un moment de rappel sur la pédale vers une position haute embrayée stable, puis d'exercer un moment d'assistance à la rotation de la pédale vers une position basse débrayée, le moyen de guidage étant apte à fournir une loi d'assistance à l'embrayage différente de celle au débrayage. Grâce à ce dispositif, le moment qui s'oppose au retour ultérieur de la pédale à sa position initiale se trouve réduit dans la phase de ce retour. Selon d'autres caractéristiques de l'invention, le moyen de guidage peut être monté mobile entre deux positions extrêmes. La seconde extrémité du ressort peut être fixée sur la partie principale 20 de la pédale et le moyen de guidage peut être monté en translation sur un élément de structure du châssis du véhicule. Le moyen de guidage peut être une came et l'élément de contact de la première extrémité du ressort peut être un galet. Le moyen de guidage peut être une glissière. 25 Selon d'autres caractéristiques de l'invention, le dispositif peut comprendre des moyens de déplacement automatique du moyen de guidage en fin de course de l'élément de contact. Les moyens de déplacement automatique peuvent comprendre des verrous. 30 Le dispositif peut comprendre des moyens de commande électrique des verrous. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui va maintenant en être faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels: La figure 1 représente schématiquement une pédale d'embrayage équipée d'un dispositif d'assistance, cette pédale occupant sa position normale haute (position embrayée). Les figures 2 et 3 sont des vues partielles du dispositif d'assistance lorsque la pédale est au voisinage de sa fin de course basse, respectivement avant et après déplacement du moyen de guidage du dispositif d'assistance. La figure 4 représente la première extrémité du ressort à lame du dispositif de la figure 1. Les figures 5 et 6 sont des vues partielles d'une variante du dispositif d'assistance, respectivement avant et après déplacement du moyen de guidage du dispositif d'assistance. Les références utilisées dans toute la description sont les mêmes pour désigner des éléments identiques ou similaires, quant à leur fonction, quelques soit la variante de réalisation de l'invention. Sur la figure 1, la référence 1 représente une pédale d'embrayage équipant un véhicule automobile. Elle présente une partie principale sensiblement rectiligne 10, ayant une disposition légèrement inclinée par rapport à la verticale. Elle est coudée en partie inférieure pour former un bras oblique 11 muni en partie basse d'un patin d'appui 13 permettant son actionnement au pied. Cette pédale est articulée en partie haute autour d'un axe P. Celui-ci est par exemple monté entre les deux flasques d'une chape 2 solidaire d'un élément fixe de structure du châssis du véhicule. En pressant du pied sur le patin 13, le conducteur peut faire pivoter la pédale vers le bas autour de l'axe P dans le sens symbolisé sur la figure 1 par la flèche F, une position intermédiaire est représentée en traits mixtes et référencée 1'. Les moyens de liaison cinématique entre la pédale et le mécanisme d'embrayage, qui peuvent être de tout type connu, pas plus que ce mécanisme, ne sont pas représentés ici. L'enfoncement complet de la pédale 1 correspond au débrayage de ce mécanisme, qui est effectué en vue d'un changement de rapport de vitesses. La pédale 1 est maintenue dans sa position normale (embrayée) sous l'effet d'un ressort à lame 3 précontraint, dit premier ressort, qui est intercalé entre la partie principale 10 de la pédale 1 et un élément de structure du châssis du véhicule. Dans cet exemple, une seconde extrémité 4 du premier ressort 3 est fixée à la pédale par exemple par soudage, et la première extrémité 5 comprend un élément de contact 6 avec un moyen de guidage 7 (en traits pointillés sur la figure 1) de ladite première extrémité 5 par rapport à la structure fixe du véhicule. Lors de l'enfoncement de la pédale 1 le premier ressort 3 fléchit en fonction de l'angle de la pédale 1 et la position de la première extrémité 5 du premier ressort 3 sur le moyen de guidage 7. Ainsi avec le moyen de guidage 7 représenté, le premier ressort 3 exerce, jusqu'à un angle donné de rotation de la pédale 1, un moment de rappel sur la pédale 1 vers une position haute embrayée stable, puis au-delà dudit angle donné, le premier ressort 3 exerce un moment d'assistance à la rotation de la pédale 1 vers une position basse débrayée afin d'aider le conducteur à contrer l'effort développé par le mécanisme d'embrayage. Dans cet exemple, le moyen de guidage 7 permet au premier ressort 3 de suivre une loi d'assistance à l'embrayage différente de celle au débrayage, de manière à ce que l'effort développé par le dispositif d'assistance ne soit pas trop élevé, afin de ne pas contrarier le retour franc, sûr et rapide de la pédale 1 à sa position initiale d'embrayage. Pour cela le moyen de guidage 7 dont le profil défini la loi d'assistance, est monté mobile en translation par rapport au châssis de façon à être dans une première position lors du débrayage et dans une seconde position lors de l'embrayage, le passage d'une position à l'autre s'effectuant en fin de course d'embrayage et de débrayage respectivement dites positions haute et basse de la pédale. Aux figures 2 et 3, une première variante de réalisation du dispositif d'assistance a été représentée. Ces deux figures représentent le dispositif lorsque la pédale 1 est au voisinage de sa fin de course basse, respectivement avant et après déplacement du moyen de guidage 7. Dans cette variante un système de verrouillage automatique mécanique (22, 23), permet de bloquer le moyen de guidage 7 dans la première ou la seconde position. Dans cette variante, la première extrémité libre du ressort lame 3 comporte une échancrure 8 de chaque coté de laquelle sont disposé des logements d'axe 9 permettant de recevoir l'axe d'un galet 6 positionné dans cette échancrure comme sur la figure 4. Le dispositif d'assistance comprend un support 14 lié à un élément de structure du châssis du véhicule. Ce support 14 comporte dans sa partie inférieure un logement 15 apte à accueillir le moyen de guidage, ici une came 7', en translation dans le logement 15. L'axe de translation de la came 7' est un axe compris dans le plan défini par la rotation de la pédale 1 ou dans un plan parallèle à celui-ci. Les moyens de retenu de la came 7' dans le logement 15 ne sont pas représentés sur les figures, mais tous moyens connus peuvent être utilisés, notamment la came 7' peut comporter des ailettes latérales coulissant dans des rainures du support 14. Le support 14 comporte aussi deux butées 16 et 17 de fin de course de la translation de la came 7' à chaque extrémité du logement 14. Enfin le fond du logement 15 comporte un alésage 18 définissant deux parois d'appui 19 et 20 en regard l'une de l'autre et orthogonales à l'axe de translation de la came. La première paroi d'appui 19 plus proche de la pédale 1 que la seconde paroi d'appui 20. La came 7' comporte dans sa partie inférieure un chemin de came 21 dont le profil permet de définir la loi d'assistance de la pédale. La came 7' comporte deux alésages 24 et 25 traversant débouchant d'une part sur le chemin de came et d'autre part sur la face supérieure de la came 7' en regard du fond du logement 15. La largeur de ces alésages 24 et 25 est inférieure à la largeur du galet 6 de manière à ne pas perturber le roulement du galet 6 sur le chemin 21 de la came 7'. Dans chacun de ces alésages 24 et 25 est disposé un verrou, respectivement 22 et 23, pivotant autour d'un axe V1 et V2 transversal perpendiculaire à l'axe de la translation de la came 7'. Un verrou 22 ou 23 comporte une première partie 26 s'étendant en dessous de l'axe de manière à dépasser de l'alésage sur le chemin de came 21 en position verrouillée, et de s'escamoter dans l'alésage 24 ou 25 en position déverrouillée. Le bord inférieur de la première partie 26 peut présenter un profil biseauté afin de favoriser le passage du galet 6 sur le verrou 22 ou 23 lorsque ce dernier est en position verrouillée. Une seconde partie 27 du verrou 22 ou 23 s'étend en dessus de l'axe, déporté de l'axe V1 ou V2 par une portion centrale 28 du verrou sensiblement perpendiculaire à la première partie 26. Cette seconde partie 27 est aussi perpendiculaire à la portion centrale 30 de manière à dépasser de la came du coté du fond du logement 15 en position verrouillée, et à s'escamoter dans la came 7' en position déverrouillée. Un élément de rappel élastique comme un ressort (non représenté sur les figures) est placé au niveau de l'axe de chaque verrou 22 ou 23 de manière à appliquer un moment forçant le verrou à venir en position verrouillée. Le déport de la seconde partie 27 du premier verrou 22 qui est le plus proche de la pédale 1 s'étend de l'axe V1 dudit premier verrou 22 vers le second verrou 23. Inversement, le déport de la seconde partie 27 du second verrou 23 qui est le plus éloigné de la pédale 1, s'étend de l'axe V2 dudit second verrou 23 vers le premier verrou 22. Les deux verrous 22 et 23 coopèrent avec l'alésage 18 du logement 15 et les deux parois d'appui 19 et 20 de cet alésage 18 de la façon suivante. Lorsque la came 7' est dans une première position dite de débrayage, le second verrou 23 est en position verrouillée, c'est-à-dire que la seconde partie du verrou 27 est en buté contre la seconde paroi d'appui 20 de l'alésage 18 tandis que le premier verrou 22 est en position déverrouillée, c'est-à-dire qu'il est escamoté dans la came 7', la seconde partie 27 du verrou 22 étant alors plaquée contre le fond du logement 15 du support 14 de la came 7' sous l'effet du ressort de rappel du verrou. Inversement, lorsque la came 7' est dans une seconde position dite d'embrayage, le premier verrou 22 est en position verrouillée, c'est-à-dire que la seconde partie 27 dudit verrou 22 est en buté contre la première paroi d'appui 19 de l'alésage 18 tandis que le second verrou 23 est en position déverrouillée, c'est-à-dire qu'il est escamoté dans la came 7', la seconde partie 27 dudit verrou 23 étant plaqué contre le fond du logement 15 du support 14 de la came 7' sous l'effet du ressort de rappel du verrou. Le passage d'une position de la came à l'autre se fait part escamotage du verrou 22 ou 23 en buté contre une des parois 19 ou 20 de l'alésage 18 du logement 15. Cet escamotage est activé lorsque le galet 6 à l'extrémité du ressort à lame 3 passe en roulant le long de la came 7' sur le bord inférieur de la première partie 26 du verrou entraînant la rotation dudit verrou autour de son axe V et libérant la seconde partie 27 de la paroi de l'alésage. Le fonctionnement du dispositif d'assistance va maintenant être décrit ci-après. A partir de la position haute de la pédale 1 (Figure 1), le conducteur actionne la pédale pour la faire pivoter dans le sens F. La came 7' est alors dans la position de la figure 2, et le premier ressort 3 se fléchit en suivant la came 7'. Ce surcroît d'effort à vaincre, cependant, n'est pas gênant en pratique, car la résistance du/des ressort(s) du mécanisme d'embrayage est modérée au départ. Au-delà d'un point d'inflexion du chemin de came 21, le ressort 3 se détend progressivement, et l'orientation du galet 6 par rapport au chemin de came 21 est telle que le ressort 3 exerce sur la pédale 1 un moment de ULT. ä r 14:26 Fax émis par 81 76 85 82 12 RENAULT TCR SCE 8267 28-03-88 Pg ' 2924645 8 pivotement dans le sens F, dans le même sens que celui appliqué par le conducteur. Celui-ci est donc assisté dans son effort par l'action de ce ressort 3. Lorsque le galet 6 arrive vers la fin de course de la came 7', il fait 5 pivoter le second verrou 23 et permet le déplacement de la came 7' dans sa seconde position contre la butée 17 du logement 15. Dans un même temps le premier verrou 22 vient en position verrouillée de manière à empêcher le retour de la carne dans sa première position. On obtient alors la configuration de la figure 3. Comme on le constate 10 à l'observation de cette figure, la fin de course du chemin de came 21 s'est notablement éloigné de l'axe P de la pédale et il en a résulté une diminution de la flexion du ressort 3 et donc à une diminution de sa force. Le moment exercé par le ressort 3 sur la pédale 1 dans le sens F est donc notablement inférieur à celui qui précédait le changement de positions 15 de la came 7' Grâce à cet abaissement de l'effort qui la sollicite dans le sens F, la pédale 1 peut pivoter de manière sûre et franche en sens inverse, sous l'action du système élastique interne au mécanisme d'embrayage, dès que le conducteur a cessé d'actionner la pédale. 20 Lors du retour de la pédale 1 en position haute dite embrayée, le galet 6 arrive au début du chemin de came 21 et déverrouille le premier verrou 22 afin de réarmer le dispositif d'assistance en autorisant le déplacement de la came 7' dans sa première position, le second verrou 23 revenant alors en position verrouillée de manière à empêcher le retour de la came dans sa 25 seconde position. Une variante de l'invention est représentée aux figures 5 et 6. Au,lieu de recourir à un système de verrouillage automatique mécanique, un système de commande électrique est mis en oeuvre. Le moyen de guidage 7 ou la pédale 1 sont équipés de détecteurs 30 (non représentés) permettant de détecter leur position et leur sens de déplacement. Des signaux représentatifs de la situation sont envoyés à un calculateur apte à commander des actionneurs électriques 29 et 30, afin de libérer ou non le moyen de guidage 7 en translation. Ces actionneurs peuvent être notamment des électro-aimants. De plus le moyen de guidage utilisé dans cette variante est une glissière 31 supportée par une pièce coulissante 32 sur le support 14. Un patin 32 lié à la première extrémité du ressort à lame 3 coulisse dans cette glissière. Tout autre moyen de guidage de la première peut être utilisé pour guider la première extrémité du ressort à lame 3. Enfin, le déplacement du moyen de guidage définissant la loi d'assistance peut être piloté en continu au lieu de présenter uniquement deux positions comme dans les exemples ci-dessus. Le pilotage en continu du déplacement du moyen de guidage permet notamment de pouvoir adapter l'assistance en fonction des différentes situations de conduite. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'assistance à l'actionnement d'une pédale d'embrayage (1) pivotante pour véhicule, qui est interposé entre la pédale (1) et un élément de structure du véhicule et qui comprend un ressort à lame (3) dont une première extrémité (5) possède un élément de contact (6) avec un moyen de guidage (7) de ladite première extrémité, le moyen de guidage permettant de définir une loi d'assistance permettant au ressort d'exercer, jusqu'à un angle donné de rotation de la pédale, un moment de rappel sur la pédale vers une position haute embrayée stable, puis d'exercer un moment d'assistance à la rotation de la pédale vers une position basse débrayée, caractérisé en ce que le moyen de guidage (7) est apte à fournir une loi d'assistance à l'embrayage différente de celle au débrayage. 2. Dispositif d'assistance selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le moyen de guidage (7) est monté mobile entre deux positions extrêmes. 3. Dispositif d'assistance selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la seconde extrémité (4) du ressort (3) est fixée sur la partie principale (10) de la pédale (1) et en ce que le moyen de guidage (7) est monté en translation sur un élément (14) de structure du châssis du véhicule. 4. Dispositif d'assistance selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moyen de guidage (7) est une came et que l'élément de contact (6) de la première extrémité (5) du ressort (3) est un galet. 5. Dispositif d'assistance selon une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le moyen de guidage (7) est une glissière. 6. Dispositif d'assistance selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif comprend des moyens de déplacement automatique (22, 23, 29, 30) du moyen de guidage (7) en fin de course de l'élément de contact (6). 7. Dispositif d'assistance selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de déplacement automatique comprennent des verrous (22, 23, 29, 30). 10 8. Dispositif d'assistance selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif comprend des moyens de commande électrique des verrous (29, 30).5