Brevet FR2981418A1 — publié le 20130419

DOMAINE TECHNIQUE AUQUEL SE RAPPORTE L'INVENTION La présente invention concerne de manière générale les moyens 5 permettant de débrayer un moteur, pour permettre notamment de changer un rapport de boîte de vitesses. Elle concerne plus particulièrement un dispositif de commande d'un embrayage, comportant deux organes principaux dont : - une butée d'embrayage qui est agencée pour être montée mobile en 10 translation par rapport au carter dudit embrayage, et - une fourchette qui est agencée pour être montée mobile en basculement par rapport au carter dudit embrayage et qui comprend deux parties d'appui adaptées à venir au contact de deux parties d'appui correspondantes de ladite butée d'embrayage pour déplacer cette dernière en translation à la faveur 15 du basculement de la fourchette. Elle s'applique plus particulièrement à la commande par câble d'un embrayage à friction. ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE Un embrayage à friction est généralement équipé de premiers et 20 seconds disques de friction intercalés les uns par rapport aux autres, les premiers disques de friction étant bloqués en rotation sur un arbre d'entrée, et les seconds disques de friction étant bloqués en rotation sur un arbre de sortie. En position embrayée, ces disques sont pressés les uns contre les autres par un diaphragme, si bien que les vitesses de rotation des arbres d'entrée 25 et de sortie sont les mêmes. Lorsque le conducteur appuie sur la pédale d'embrayage, le diaphragme se translate de telle manière qu'il libère les disques, si bien que les arbres d'entrée et de sortie sont libres de tourner à des vitesses différentes. La liaison entre la pédale d'embrayage et le diaphragme est alors 30 réalisée par un dispositif de commande d'embrayage tel que précité, dont la fourchette est reliée par son extrémité supérieure à un câble de traction actionné par la pédale d'embrayage, et dont la butée est située en appui contre le diaphragme afin de le repousser lorsque le conducteur appuie sur la pédale d'embrayage. On connaît notamment une butée d'embrayage de forme annulaire engagée sur l'arbre d'entrée, présentant une face arrière en appui contre le diaphragme et une face avant plane contre laquelle s'appuient les deux bras en forme de cames de la fourchette. On observe malheureusement que ce type de dispositif de commande est sensible au vieillissement, en ce sens que l'usure de la fourchette, de la butée d'embrayage et du câble de traction provoque un accroissement sensible des frottements des différents éléments les uns sur les autres, jusqu'à devenir gênant pour le conducteur lorsqu'il doit enfoncer la pédale d'embrayage. Un autre inconvénient de ce type de dispositif de commande est que, lorsque la fourchette pivote, les parties d'appui de la fourchette glissent sur la face avant de la butée d'embrayage, de manière que l'effort généré par ces appuis présente une position variable et n'est pas constamment confondu avec l'axe de translation de la butée d'embrayage. Il s'en suit alors un accroissement des frottements générés par la translation de la butée d'embrayage, et même un risque d'arc-boutement de cette butée d'embrayage. OBJET DE L'INVENTION Afin de remédier aux inconvénients précités de l'état de la technique, la présente invention propose un dispositif de commande peu sensible au 20 vieillissement. Plus particulièrement, on propose selon l'invention un dispositif de commande tel que défini dans l'introduction, dans lequel les parties d'appui de l'un desdits deux organes principaux forment des gorges et les parties d'appui de l'autre desdits deux organes principaux forment des renflements qui s'appuient 25 chacun sur les bords de la gorge correspondante par des contacts ponctuels ou linéaires. Ainsi, quelle que soit l'inclinaison de la fourchette par rapport à la butée d'embrayage, la surface de contact entre ces deux organes principaux présente une superficie quasi nulle, si bien que l'effort que le conducteur doit fournir sur la 30 pédale d'embrayage pour vaincre les frottements est très réduit. L'utilisation de renflements et de gorges permet en outre d'assurer un bon vieillissement du dispositif de commande, en ce sens que les surfaces de contact présenteront, après vieillissement, une superficie qui n'aura que très faiblement crû. Avantageusement, ladite fourchette présente un renfoncement qui est adapté à être engagé sur un doigt du carter dudit embrayage de telle manière que la fourchette soit mobile en basculement par rapport au doigt autour d'un axe de basculement et qu'elle présente un jeu de mobilité en translation sur le doigt suivant un axe orthogonal audit axe de basculement et à l'axe de translation de la butée d'embrayage. De cette manière, lorsque la fourchette s'incline par rapport à la butée d'embrayage, le renfoncement prévu sur la fourchette coulisse naturellement sur le doigt du carter de telle manière que chacun des renflements reste en appui contre les deux bords de la gorge correspondante prévue sur la butée d'embrayage. Le point où s'applique alors l'effort généré par la fourchette sur la butée d'embrayage présente donc une position invariable, ce qui permet d'éviter tout arc-boutement de la butée d'embrayage. D'autres caractéristiques avantageuses et non limitatives du dispositif de commande conforme à l'invention sont les suivantes : - les parties d'appui de l'un desdits deux organes principaux présentent des surfaces symétriques de révolution autour d'un même axe perpendiculaire à l'axe de translation de la butée d'embrayage ; - lesdites parties d'appui présentent des surfaces sphériques, c'est-à-dire des surfaces correspondant à des portions de sphères ; - lesdites gorges sont profilées suivant un même axe perpendiculaire à l'axe de translation de la butée d'embrayage ; - la fourchette comporte un corps allongé dont une extrémité présente un logement d'accueil d'une extrémité d'un câble de traction et dont une autre extrémité présente deux bras chacun percés d'un orifice d'accueil d'une bille, une partie émergée de la surface de chaque bille formant ladite partie d'appui ; - chaque bille est engagée en force dans ledit orifice d'accueil ; - il est prévu des moyens de rappel pour maintenir les deux parties 30 d'appui de la fourchette au contact de deux parties d'appui correspondantes de ladite butée d'embrayage ; - lesdits moyens de rappel comporte une lame ressort présentant un corps annulaire monté sur la butée d'embrayage, et deux bras qui s'étendent à partir du corps annulaire et qui coopèrent avec les gorges pour prendre la fourchette en sandwich ; - le corps annulaire de ladite lame ressort est monté mobile en translation sur la butée d'embrayage suivant un axe orthogonal à l'axe de basculement de la fourchette et à l'axe de translation de la butée d'embrayage. DESCRIPTION DETAILLEE D'UN EXEMPLE DE REALISATION La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, fera bien comprendre en quoi consiste l'invention et comment elle peut être réalisée. Sur les dessins annexés : - la figure 1 est une vue schématique en perspective d'un dispositif de commande selon l'invention ; - la figure 2 est une vue schématique en perspective de la lame ressort du dispositif de commande de la figure 1 ; - la figure 3 est une vue schématique en plan du dispositif de commande de la figure 1 ; - la figure 4 est une vue schématique en coupe selon le plan B-B de la figure 3; - la figure 5 est une vue schématique en coupe selon le plan A-A de la figure 3 ; et - la figure 6 est une vue de détail de la zone VI de la figure 5. Sur les figures 1 et 3 à 5, on a représenté un dispositif de commande 1 par câble d'un embrayage à friction d'un véhicule automobile. De manière connue en soi, un embrayage à friction comporte un carter duquel font saillie deux arbres d'entrée et de sortie, et qui loge au moins un disque de friction lié en rotation à l'arbre d'entrée et un disque de friction lié en rotation à l'arbre de sortie. Un diaphragme, situé dans le carter, est engagé sur l'arbre d'entrée. Il permet, en position embrayée, de comprimer les disques de friction l'un sur l'autre de manière que l'arbre de sortie soit couplé à l'arbre d'entrée. Le dispositif de commande 1 permet quant à lui, lorsque le conducteur du véhicule automobile appuie sur la pédale d'embrayage, de repousser le diaphragme afin de libérer les disques, de telle sorte que les arbres d'entrée et de sortie soient libres de tourner à des vitesses différentes. Le dispositif de commande 1 comporte à cet effet : - une fourchette 10 qui est montée mobile en basculement sur un doigt 70 (figure 1) fixé au carter de l'embrayage, et qui est actionnée par un câble de traction relié à la pédale d'embrayage de manière à basculer en position débrayée lorsque le conducteur appuie sur la pédale d'embrayage, et - une butée d'embrayage 30 qui est montée mobile en coulissement sur l'arbre d'entrée de l'embrayage, suivant un axe de translation Al, de manière à pouvoir venir repousser le diaphragme par sa face avant lorsque la fourchette 10 bascule. La fourchette 10 comporte un corps allongé 11 suivant un axe longitudinal A7, dont une extrémité 12 présente un logement d'accueil 16 d'une extrémité du câble de traction, et dont une autre extrémité élargie se divise en deux bras 13 agencés pour venir en appui contre la face arrière de la butée d'embrayage 30. Elle présente à mi-longueur un renfoncement 15 (figure 5) engagé sur le doigt 70 du carter d'embrayage pour permettre à la fourchette 10 de pivoter autour d'un axe de basculement A4 orthogonal audit axe de translation Al (figure 3). La butée d'embrayage 30 comporte quant à elle une bague 35 (figure 4) cylindrique de révolution autour de l'axe de translation A1, qui est montée à coulissement sur l'arbre d'entrée et qui est bordée à une extrémité par un flasque 31 en forme de disque plat. Comme le montre la figure 3, le flasque 31 porte ici deux appendices 32 rectangulaires qui font saillie radialement du bord périphérique extérieur du flasque 31 et qui sont situés à l'opposé l'un de l'autre par rapport à l'axe de translation A1. Les bras 13 de la fourchette 10 et le flasque 31 de la butée d'embrayage 25 30 portent des parties d'appui complémentaires, adaptées à venir au contact les unes des autres, de manière que le basculement de la fourchette 10 sur le doigt 70 du carter de l'embrayage provoque le coulissement de la butée d'embrayage 30 sur l'arbre d'entrée de l'embrayage. Comme le montre la figure 6, selon une caractéristique particulièrement 30 avantageuse de l'invention, les parties d'appui portées par l'un des deux organes que sont la fourchette 10 et la butée d'embrayage 30 forment des gorges 34, tandis que les parties d'appui portées par l'autre organe forment des renflements 21 qui s'appuient chacun sur les deux bords de la gorge 34 correspondante par des contacts ponctuels ou linéaires. Ici, les renflements 21 présentent des formes sphériques, si bien qu'ils s'appuient sur les deux bords de la gorge 34 correspondante par des contacts ponctuels. En variante, ces renflements pourraient présenter des formes cylindriques, auquel cas ils s'appuieraient sur les deux bords de la gorge correspondante par des contacts linéaires. Dans le mode de réalisation de l'invention qui est représenté sur les figures, le corps 11 de la fourchette 10 présente globalement une forme de triangle isocèle, avec deux côtés 11A, 11B et une base 11C (figures 1 et 3). Il est bordé, sur ses deux côtés 11A, 11B, par une nervure de rigidification 18 qui s'étend vers l'arrière. Le sommet 12 du triangle isocèle formé par le corps 11 de la fourchette 10 est arrondi. Il est traversé par une fente 17 qui s'étend suivant l'axe longitudinal A7, jusqu'à une ouverture circulaire 16 située au fond d'un renfoncement 16A (figure 15 5) prévu en creux dans la face avant du corps 11 de la fourchette 10. Ce renfoncement 16A correspond alors au logement d'accueil précité, puisqu'il permet de retenir un ergot prévu à l'extrémité du câble de traction. La fente 17 permet quant à elle d'installer le câble de traction sur la fourchette 10, de telle manière que cet ergot se loge dans le renfoncement 16A et s'appuie sur les 20 bords de l'ouverture circulaire 16. Comme le montre la figure 3, la base 11C du triangle isocèle formé par le corps 11 de la fourchette 10 est quant à elle incurvée suivant un arc de cercle de diamètre sensiblement égal au diamètre extérieur du flasque 31 de la butée d'embrayage 30, de telle manière que ses deux extrémités forment lesdits deux 25 bras 13 et que ces derniers sont adaptés à venir en appui sur les deux appendices 32 de la butée d'embrayage 30. Comme le montre bien la figure 6, chaque bras 13 du corps 11 de la fourchette 10 est percé d'un alésage traversant 14, d'axe A5 orthogonal au plan moyen du corps 11 de la fourchette 10. 30 Chaque alésage traversant 14 présente une réduction de section vers l'arrière, de manière à présenter une partie avant 14B de grand diamètre et une partie arrière 14A de diamètre moindre séparées par un épaulement 14C. Une bille 20 est alors engagée en force dans la partie avant 14B de chaque alésage traversant 14, de telle sorte que chacune de ces billes 20 prenne appui contre la paroi latérale de la partie avant 14B de l'alésage traversant 14 correspondant et contre l'épaulement 14C, et qu'une partie de sa surface émerge à l'avant de cet alésage traversant 14. La partie émergée 21 de la surface de chaque bille 20 correspond alors au renflement précité. Cette partie émergée 21 présente ainsi une forme sphérique (et plus précisément une forme de calotte sphérique) et est agencée pour venir au contact des bords de la gorge 34 correspondante de la butée d'embrayage 30. A ce stade, on notera que grâce à l'invention, il est possible de fabriquer le corps 11 de la fourchette 10 dans un matériau de dureté moyenne, peu onéreux, et de fabriquer les billes dans un matériau de dureté élevée, de manière que la fourchette 10 présente une coût de revient réduit et qu'elle soit peu sujette au vieillissement. Comme le montrent les figures 4 et 6, les gorges 34 prévues dans la 15 butée d'embrayage 30 sont quant à elles formées par une même gouttière 33 qui s'étend en creux dans la face arrière du flasque 31. Cette gouttière 33 est ici réalisée au cours d'une opération d'emboutissage de la butée d'embrayage, de manière qu'elle forme une nervure en saillie sur la face avant du flasque 31. 20 Elle est profilée suivant un axe A3 perpendiculaire à l'axe de translation Al et s'étend depuis l'un jusqu'à l'autre des appendices 32 du flasque 31. Elle présente un profil transversal en U, avec un fond plat et deux bords latéraux parallèles qui se raccordent au reste du flasque 1 par un arrondi de rayon de courbure réduit. 25 Les deux bords latéraux de ce U sont écartés l'un de l'autre d'une distance strictement inférieure au diamètre des billes 20, de telle manière que la partie émergée 21 de la surface de la bille 20 peut venir s'appuyer contre les deux bords de la gouttière 33. Pour maintenir les billes 20 de la fourchette 10 en appui contre les deux 30 bords de la gouttière 33 de la butée d'embrayage 30, il est ici prévu des moyens de rappel 50 élastiques. Comme le montre la figure 2, ces moyens de rappel se présentent sous la forme d'une lame ressort 50 découpée dans une plaque métallique et emboutie à la forme désirée. Cette lame ressort 50 présente ici un corps annulaire 51 qui est solidarisé à la butée d'embrayage 30, et deux pattes 52 qui s'étendent radialement à partir du bord périphérique extérieur du corps annulaire 51. Comme le montre la figure 3, le corps annulaire 51 de la lame ressort 50 5 présente deux ouvertures diamétralement opposées, qui sont traversées par des rivets 36 de fixation de la lame ressort 50 contre la face arrière du flasque 31 de la butée d'embrayage 30. Comme le montre la figure 1, les pattes 52 de la lame ressort 50 sont quant à elles chacune repliées deux fois à angle droit, une fois vers l'arrière puis 10 une autre fois vers l'extérieur. Elles sont plus précisément repliées de telle manière que leurs extrémités s'appliquent contre les faces arrière des bras 13 de la fourchette 10. Elles sont par ailleurs précontraintes, de manière qu'elles exercent un effort de rappel suffisant pour constamment maintenir les billes 20 de la fourchette 10 contre les deux bords de la gouttière 33 de la butée d'embrayage 15 30. Comme le montre la figure 2, les extrémités des pattes 52 de la lame ressort sont par ailleurs embouties de telle sorte qu'elles présentent chacune un renflement 55 en saillie vers l'avant, en forme de calotte sphérique de diamètre supérieur à celui des parties arrière 14A des alésages traversant 14 prévus dans 20 les bras 13 de la fourchette 10. Comme le montre la figure 6, ces renflements 55 sont situés sur les pattes 52 de telle manière qu'ils s'engagent naturellement dans les débouchés des parties arrière 14A des alésages traversant 14. On comprend ici que si l'axe de basculement A4 de la fourchette 10 était 25 fixe, le basculement de cette dernière provoquerait la sortie progressive des billes 20 hors de la gouttière 33, celles-ci remontant progressivement le long de l'un des bords de celle-là. Comme le montre la flèche F représentée sur la figure 3, il est alors prévu que l'axe de basculement A4 présente une distance à l'axe A3 de la 30 gouttière 33 qui est variable. Pour cela, le renfoncement 15 prévu dans le corps 11 de la fourchette 10 présente des dimensions telles que la fourchette 10 est non seulement mobile en basculement par rapport au doigt 70 fixé au carter, mais qu'elle présente en outre un jeu de montage lui permettant de se translater sur le doigt 70 suivant un axe A2 orthogonal à l'axe de basculement A4 et à l'axe de translation Al de la butée d'embrayage 30. De cette manière, grâce à l'effort de rappel élastique exercé par la lame ressort 50 sur les bras 13 de la fourchette 10 pour maintenir les billes 20 en appui contre les deux bords de la gouttière 33 de la butée d'embrayage 30, le basculement de la fourchette 10 sur le doigt 70 est automatiquement accompagné d'un mouvement de coulissement de la fourchette 10 sur le doigt 70. Alors, pour assurer aux renflements 55 de la lame ressort 50 de rester centrés sur les axes A5 des alésages traversant 14 prévus dans les bras 13 de la fourchette 10, il est prévu de monter la lame ressort 50 libre en translation sur la butée d'embrayage 30 suivant l'axe A2. Les ouvertures 53 prévues dans la lame ressort 50 pour la solidariser à la butée d'embrayage 30 présentent à cet effet des formes oblongues suivant un axe A6 parallèle à l'axe A2. De cette manière, lorsque la fourchette 10 se translate suivant l'axe A2, la lame ressort 50 peut accompagner le mouvement de cette dernière. Il est par ailleurs prévu de placer de la graisse entre le corps annulaire 51 de la lame ressort 50 et la face arrière de la butée d'embrayage 30, pour faciliter le coulissement de la lame ressort 50 sur la butée d'embrayage 30. En résumé, le dispositif de commande 1 fonctionne de la manière suivante. Au repos, le diaphragme maintient les disques de friction de l'embrayage en appui les uns contre les autres, et repousse la butée d'embrayage vers l'arrière. Grâce à l'invention, lorsque le conducteur appuie sur la pédale d'embrayage, le câble de traction tire le sommet 12 de la fourchette 10 vers l'arrière, ce qui provoque le basculement de la fourchette 10 sur le doigt 70 autour de l'axe de basculement A4. Les bras 13 de la fourchette 10 poussent donc la butée d'embrayage 30 vers l'avant, ce qui permet de déformer le diaphragme et de libérer les disques de friction. Lors de ce mouvement, les billes 20 de la fourchette 10 étant maintenues en appui contre les bords de la gouttière 33 de la butée d'embrayage 30, la fourchette 10 et la lame ressort 50 se translatent légèrement suivant l'axe A2. La présente invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés, mais l'homme du métier saura y apporter toute variante conforme à son esprit. On pourrait notamment prévoir que les billes soient portées par la butée 5 d'embrayage et que la gouttière soit réalisée en creux dans la fourchette. On pourrait également prévoir de remplacer les billes par des rouleaux cylindriques d'axes parallèles à celui de la gouttière. On pourrait par ailleurs aussi prévoir de remplacer les billes par des cubes et de remplacer la gouttière à section rectangulaire par une gouttière à 10 section en arc-de-cercle.