Brevet FR2998018A1 — publié le 20140516

DISPOSITIF DE PRECHARGE ET DE REGLAGE AUTOMATIQUE DU CÂBLE D'UN MOYEN DE COMMANDE D'UN VEHICULE AUTOMOBILE La présente invention concerne un dispositif de précharge et de réglage automatique du câble d'un moyen de commande d'un véhicule automobile comprenant un ressort de précharge du câble et un système à crémaillère pour le réglage de sa longueur. Un tel dispositif est connu de la demande de brevet français FR 2 655 098 Al. De tels dispositifs de précharge et de réglage automatiques sont particulièrement utilisés dans des commandes externes d'embrayage à câble d'un véhicule automobile. Ils sont souvent équipés d'un dispositif de réglage automatique intégré au câble et complété par un dispositif de précharge indépendante et d'un dispositif de précharge assurée par la pédale au moyen d'un ressort indépendant du système de réglage de longueur de câble. Ces fonctions sont donc assurées par la commande d'embrayage au moyen de plusieurs pièces ajoutées sur le pédalier et/ou sur le câble. Dans ces systèmes, on rencontre souvent les problèmes suivants: la présence de points de fixation multiples sur la pédale, sur le support pédalier et sur le câble; - un encombrement plus contraignant; la présence de deux réglages différents; la nécessité d'assurer l'accessibilité à ces deux fonctions; le taux de défaillance du dispositif automatique de réglage est important; et la pédale d'embrayage à câble pose des problèmes lorsque celle-ci doit être équipée par des capteurs de position de pédale car sa hauteur varie en fonction de l'usure des garnitures d'embrayage. C'est le but de la présente invention de proposer un dispositif de précharge et de réglage automatique du câble d'un moyen de commande d'un véhicule automobile qui ne nécessite aucune intervention durant la durée de vie du véhicule, qui ne nécessite aucune précharge sur la pédale et qui conduit à maintenir une position haute stable de la pédale au cours de l'usure de l'embrayage. C'est l'objet de la présente invention de proposer un dispositif de précharge et de réglage automatique du câble d'un moyen de commande d'un véhicule automobile comprenant un ressort de précharge du câble et un système à crémaillère pour le réglage de sa longueur, dans lequel une crémaillère reliée par un premier moyen de liaison avec un élément actionneur ou un élément actionné précontraint du moyen de commande est logée, mobile, en translation le long de son axe longitudinal dans un canal d'un corps de support à section variable, un organe d'engrènement avec la crémaillère relié par un deuxième moyen de liaison avec l'élément actionné précontraint ou l'élément actionneur est logé et guidé dans le canal du corps de support, la section du canal varie de telle sorte que si le déplacement de la crémaillère dans le corps de support dépasse un certain seuil, l'organe d'engrènement est amené par la crémaillère à partir d'une zone du canal avec une section étroite emprisonnant l'organe d'engrènement entre deux dents de la crémaillère dans une zone à plus grande section permettant un coulissement de l'organe d'engrènement dans un creux voisin entre deux dents de la crémaillère. Le dispositif de précharge et de réglage automatique selon l'invention est plus particulièrement utilisé dans les systèmes d'embrayage d'un véhicule. Avantageusement, la crémaillère munie de dents est reliée par une tige de liaison filetée avec une fourchette d'embrayage, ladite tige comportant en outre une molette-coupelle taraudée rotative permettant le réglage nécessaire de la précharge par serrage/desserrage de ladite molette-coupelle. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, l'organe d'engrènement est monté sur une tige, filetée, au moins partiellement, finalisant le câble de commande qui est relié à son autre extrémité à 5 une pédale d'embrayage. Selon une variante, la tige filetée comprend du côté câble un épaulement, l'organe d'engrènement étant enfilé librement sur la tige filetée est poussé contre ledit épaulement par un ressort fixé à l'extrémité libre de la tige filetée par un manchon taraudé de réglage. 10 Avantageusement, l'organe d'engrènement comprend un corps de base avec des dimensions adéquates lui permettant de coulisser dans le canal du corps de support sur toute sa longueur, ledit corps étant pourvu d'un alésage pour le passage de la tige et d'au moins un perçage perpendiculaire à l'axe de l'alésage de passage de la tige dans lequel 15 vient se loger librement un élément d'engrènement pouvant être comprimé et venant au contact de la paroi interne du canal opposé à la crémaillère par l'une de ses extrémités et au contact de la denture de la crémaillère par l'autre extrémité. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, l'élément 20 d'engrènement comprend un ressort de compression implanté dans une douille en deux parties, qui s'emboîtent l'une dans l'autre et qui sont réunies en mouvement libre le long de leur axe longitudinal par une fermeture à baïonnette. Selon une variante, les extrémités de la douille ainsi que la forme 25 des dents de la crémaillère sont arrondies, de manière à permettre un glissement en douceur l'une sur l'autre. Avantageusement, le canal dans le corps de support comprend un fond plat sur lequel la crémaillère peut glisser, des parois latérales perpendiculaires au fond pour guider la crémaillère et un plafond de 30 hauteur constante sur le plus grande partie de la longueur du corps le long de l'axe du canal et qui s'élève progressivement dans une zone de transition jusqu'à une hauteur supérieure permettant alors à l'organe d'engrènement de se désengager de la denture de la crémaillère. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, le corps de support est fermé à chaque extrémité par un soufflet extensible traversé 5 par le câble ou la tige, respectivement. Un mode de réalisation préféré de l'invention sera décrit en détail en référence aux dessins annexés, dans lesquels : Fig. 1 est une vue en coupe d'un mode de réalisation du dispositif de précharge et de réglage selon l'invention ; 10 Fig. 2 est une vue en coupe d'une partie du dispositif en état de fonctionnement normal ; Fig. 3 montre le dispositif selon l'invention dans le cas d'un changement de cran de l'élément d'engrènement ; Fig. 4 montre une coupe du dispositif dans sa nouvelle position. 15 Comme le montre Fig. 1, le dispositif de précharge et de réglage automatique selon l'invention comprend un corps de support 1 à section variable qui est dans l'exemple représenté cylindrique avec un canal 9 qui traverse le corps de support 1 le long de son axe longitudinal. Dans le canal 9 est logé de manière amovible une 20 crémaillère mobile 2 comportant une denture pourvue de dents 10 définissant entre elles des creux et qui est fixée par l'intermédiaire d'une tige taraudée 11 à une fourchette d'embrayage (non représentée Fig. 1). Au-dessus de la crémaillère 2 est disposé le câble 3 de l'embrayage 25 qui est fixé avec une extrémité à la pédale d'embrayage (non représentée Fig. 1) et son autre extrémité se termine par une tige taraudée 12 qui présente du côté câble 3 un épaulement 13. Un organe d'engrènement 7 est enfilé sur la tige taraudée 12. L'organe d'engrènement 7 est poussé contre l'épaulement 13 au moyen d'un ressort 5 qui est fixé à l'extrémité 30 libre de la tige taraudée 12 au moyen d'un manchon taraudé et épaulé de réglage 4. Pour terminer, le corps de support 1 est fermé à ses deux extrémités par un soufflet 8 de protection élastique. Ce soufflet est traversé par le câble 3 ou la tige taraudée 11, respectivement, et est prévu pour empêcher l'humidité ou la poussière de pénétrer dans le canal 9. Comme on peut le voir en Fig. 2, l'organe d'engrènement 7 comprend un corps principal de base 15 présentant des dimensions adéquates lui permettant de coulisser dans le canal 9 dans toute sa longueur. Ledit corps 15 est pourvu d'un alésage pour le passage de la tige filetée 12 et d'au moins un perçage perpendiculaire à l'axe de l'alésage pour loger un élément d'engrènement 16, ce dernier étant monté libre dans ce perçage. Cet élément d'engrènement est conçu en deux parties sous la forme de douilles qui s'emboîtent l'une dans l'autre et qui sont écartées par un ressort de compression à faible raideur qui est implanté à l'intérieur de ces douilles. Ces douilles sont réunies par une fermeture à baîonette assurant un mouvement libre le long de leur axe longitudinal. Ainsi, l'élément d'engrènement 16 vient s'appuyer avec une extrémité sur la denture de la crémaillère 2 et avec l'autre extrémité au plafond du canal 9. L'extrémité de la douille inférieure de l'élément d'engrènement 16 et l'extrémité des dents 10 sont arrondies et permettent un glissement doux entre elles. En se référant aux Fig. 2 à 4, le fonctionnement du dispositif selon l'invention va être décrit en détail. Ce dispositif selon l'invention, en plus de permettre le débrayage et le ré-embrayage, assure les deux fonctions suivantes : - réglage et rattrapage automatique d'usure des garnitures d'embrayage ; - précharge de l'embrayage. La fonction réglage et rattrapage automatique d'usure est garantie par l'organe d'engrènement 7, la crémaillère 2, le ressort 5, l'élément d'engrènement 16 et le corps de support 1, lorsque les garnitures d'embrayage s'usent, la fourchette d'embrayage exerce un effort de traction sur la crémaillère (voir la flèche Fig. 2 et Fig. 4). La crémaillère est bloquée par l'élément d'engrènement 16 qui est comprimé par la crémaillère 2 et par le corps du support 1, c'est-à-dire par la paroi supérieure interne du canal 9, transmettant cet effort à l'organe d'engrènement 7, qui comprime le ressort de précharge 5 et se déplace pour compenser l'usure de garniture d'embrayage. L'usure des garnitures augmente avec le temps, le ressort de compression 5 se comprime jusqu'à ce que l'organe d'engrènement 7 vienne en appui contre l'épaulement du manchon taraudé 4. L'élément d'engrènement 16, entraîné par la crémaillère 2, se situe alors dans une zone de transition 18 qui présente une section de plus grande hauteur 19 du canal 9 dans le support 1 et sous l'effort d'embrayage il coulisse libérant ainsi la crémaillère 2 (voir Fig. 3). Celle-ci se déplace et compense l'augmentation de l'usure des garnitures. Sous l'effet de l'effort d'embrayage, la crémaillère 2 se déplace exerçant sur l'élément d'engrènement 16 un effort de plus en plus important en fonction de l'usure des garnitures. L'élément d'engrènement se déplace dans une position qui autorise à la crémaillère 2 seule de faire un déplacement correspondant à l'augmentation de l'usure des garnitures. L'élément d'engrènement 16 peut coulisser et se dégager de la crémaillère car la section dans laquelle il se trouve après la compression maximale autorisée du ressort de précharge 5, est adaptée pour tolérer ce dégagement. Lorsque l'élément d'engrènement 16 n'est plus bloqué par la crémaillère 2, le ressort de précharge 5 pousse l'organe d'engrènement 7 et oblige l'élément d'engrènement 16 à se comprimer et à se déplacer pour se positionner dans la denture 10 suivante, pour un nouveau cycle de compensation d'usure (voir Fig. 4). Tous les éléments de la chaîne de commande externe d'embrayage doivent être soumis à un effort minimal défini pour assurer une bonne qualité de contact entre eux, et pour éliminer tout jeu dans la chaîne de commande. Pour garantir cet effort, tous les composants de la chaîne sont constamment soumis à un effort défini par un ressort de compression 5 placé de manière adéquate pour remplir parfaitement cette fonction. Le dispositif selon l'invention remplit cette fonction de précharge comme suit: Le dispositif possède les deux moyens de réglage d'effort et de longueur suivants: 1. Sur le câble 3, on dispose une tige filetée 12 et un épaulement 13. Au montage du dispositif, il est possible de faire un premier réglage de longueur de câble par la rotation d'un manchon taraudé de réglage 4 pour serrer ou desserrer le ressort 5 avec l'organe d'engrènement 7 et donc pour tendre/détendre le câble 3. 2. La crémaillère 2 est reliée par l'intermédiaire d'une tige taraudée 12 à la fourchette d'embrayage (non représentée sur les figures) et dispose d'une molette-coupelle taraudée, rotative, permettant de régler par serrage /desserrage la précharge nécessaire à la pédale d'embrayage. Le réglage par la molette-coupelle doit intervenir après le montage du câble 3, et après avoir réglé la longueur du câble comme expliqué plus haut. En plus des deux fonctions citées, évidemment ce dispositif assure aussi le débrayage, lorsque le conducteur appuie sur la pédale d'embrayage, le câble d'embrayage est tiré par la pédale, il comprime le ressort 5 et pousse l'organe d'engrènement 7. Celui-ci, grâce à l'élément d'engrènement 16, bloqué dans la denture 10 de la crémaillère, entraîne le coulissement de la crémaillère au moyen du câble 3 pour réaliser le débrayage. En relâchant la pédale, l'embrayage entraîne la crémaillère 2 vers la position d'équilibre, la crémaillère 2 entraîne l'élément d'engrènement 16, l'organe d'engrènement 7 et le câble 3 pour se retrouver en position d'équilibre et de précharge.30 REVENDICATIONS1. Dispositif de précharge et de réglage automatique du câble (3) d'un moyen de commande d'un véhicule automobile comprenant un ressort (5) de précharge du câble et un système à crémaillère (2) pour le réglage de sa longueur, caractérisé en ce qu'une crémaillère (2) reliée par un premier moyen de liaison à un élément actionneur ou un élément actionné précontraint du moyen de commande est logée, mobile, en translation le long de son axe longitudinal dans un canal (9) d'un corps de support (1) à section variable, un organe d'engrènement (7) avec la crémaillère (2) relié par un deuxième moyen de liaison à l'élément actionné précontraint ou l'élément actionneur est logé et guidé dans le canal (9) du corps de support (1), la section du canal (9) varie de telle sorte que si le déplacement de la crémaillère (2) dans le corps de support dépasse un certain seuil, l'organe d'engrènement (7) est amené par la crémaillère (2) à partir d'une zone du canal (9) avec une section étroite emprisonnant l'organe d'engrènement (7) entre deux dents (10) de la crémaillère (2) dans une zone à section plus grande permettant un coulissement de l'organe d'engrènement (7) dans un creux voisin entre deux dents (10) de la crémaillère (2). 2. Dispositif de précharge et de réglage automatique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de commande est un 25 embrayage d'un véhicule. 3. Dispositif de précharge et de réglage automatique selon la revendication 2, caractérisé en ce que la crémaillère (2) pourvue de dents (10) est reliée par une tige de liaison filetée (11) à une fourchette d'embrayage, la tige (11) comporte en outre une molette-coupelle 30 taraudée, rotative permettant le réglage de la précharge nécessaire par serrage/desserrage de ladite molette-coupelle 4. Le dispositif de précharge et de réglage automatique de la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe d'engrènement (7) est monté sur une tige (12), filetée au moins partiellement, finalisant le câble de commande (3) qui est relié à son autre extrémité à une pédale d'embrayage. 5. Le dispositif de précharge et de réglage automatique de la revendication 4, caractérisé en ce que la tige filetée (12) comprend du côté câble, un épaulement (13) l'organe d'engrènement (7), étant enfilé librement sur la tige filetée (12), est poussé contre ledit épaulement par un ressort (5) fixé à l'extrémité libre de la tige filetée (12) par un manchon taraudé de réglage (4). 6. Le dispositif de précharge et de réglage automatique de la revendication 5, caractérisé en ce que l'organe d'engrènement (7) comprend un corps de base (15 )avec des dimensions adéquates lui permettant de coulisser dans le canal (9) du corps de support (1) sur toute sa longueur, ledit corps de base (15) étant pourvu d'un alésage pour le passage de la tige (12) et d'au moins un perçage perpendiculaire à l'axe de l'alésage de passage de la tige dans lequel vient se loger librement un élément d'engrènement (16) pouvant être comprimé et venant au contact de la paroi interne du canal (9) opposée à la crémaillère par l'une de ses extrémités et au contact de la denture de la crémaillère par l'autre extrémité. 7. Le dispositif de précharge et de réglage automatique de la revendication 6, caractérisé en ce que l'élément d'engrènement (16) comprend un ressort de compression (17) implanté dans une douille en deux parties, qui s'emboîtent l'une dans l'autre et qui sont réunies en mouvement libre le long de leur axe longitudinal par une fermeture à baïonnette. 8. Dispositif de précharge et de réglage automatique selon l'une des 30 revendications précédentes , caractérisé en ce que les extrémités de la douille ainsi que la forme des dents (10) de la crémaillère (2) sontarrondies, de manière à permettre un glissement en douceur l'une sur l'autre. 9. Dispositif de précharge et de réglage automatique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le 5 canal (9) dans le corps de support comprend un fond plat sur lequel la crémaillère (2) peut glisser, des parois latérales perpendiculaires au fond pour guider la crémaillère (2) et un plafond présentant une hauteur constante sur le plus grande partie de la longueur du corps le long de l'axe du canal (9) et qui s'élève progressivement dans une zone 10 de transition (18) jusqu'à une hauteur supérieure (19) permettant à l'organe d'engrènement (7) de se désengager de la denture de la crémaillère (2). 10. Dispositif de précharge et de réglage automatique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le 15 corps de support (1) est fermé à chaque extrémité par un soufflet (8) extensible traversé par le câble (3) ou la tige (11), respectivement.