Brevet FR3032504A1 — publié le 20160812

" DISPOSITIF D'EMBRAYAGE POUR MOTEUR DE VÉHICULE AUTOMOBILE " Contexte technique [0001] L'invention porte sur un système d'embrayage pour véhicule automobile, dont l'acoustique est améliorée par suppression du bruit dit de « roucoulement d'embrayage ». [0002] L'embrayage dans un véhicule automobile à moteur, par exemple moteur thermique, et boîte de vitesses manuelle à plusieurs rapports de vitesses est généralement commandé au pédalier via un câble qui relie la pédale d'embrayage dans l'habitacle du véhicule à une fourchette d'embrayage. La fourchette d'embrayage assure le désaccouplement temporaire et le ré-accouplement du moteur à la boîte de vitesse lors des changements de rapport. [0003] Le débrayage se fait par traction sur le câble, alors que l'embrayage se fait par relâchement du câble, qui reste néanmoins sous tension. Le câble agit sur la fourchette via une pièce d'appui, entrainée par le câble, et qui est par exemple en liaison rotule avec la fourchette. La pièce d'appui peut être enfilée sur une tige prolongeant le câble, cette tige étant terminée par une pièce d'arrêt en liaison encastrement avec la tige, la pièce d'arrêt tirant la pièce d'appui. La pièce d'arrêt peut être un écrou vissé sur la tige et qui permet aussi de régler la tension du câble. [0004] Le roucoulement d'embrayage est un bruit transitoire large bande entre 100 Hz et 4 kHz qui peut apparaître dans l'habitacle de l'automobile lors de l'actionnement de la pédale d'embrayage, dans le sens de l'embrayage ou du débrayage. [0005] Le phénomène peut être audible par le conducteur en roulage pour des régimes supérieurs à 3000 tr/min lors d'un passage de rapport. Une signature particulière du bruit, avec l'émergence de certaines fréquences en particulier est retrouvée également à l'arrêt, pour des régimes supérieurs à 3000 tr/min, avec actionnement de la pédale d'embrayage au point mort. 3032504 2 [0006] La source de ce bruit semble être le moteur et plus précisément les acyclismes qu'il provoque. Cette source de bruit peut difficilement être modifiée, car toute modification aurait des conséquences sur les performances du moteur et la pollution générée par celui-ci. De plus, le coût de développement de nouvelles lois de commande d'un moteur modifié 5 serait très élevé, et de telles modifications, dans un processus de développement industriel, auraient pour conséquence des délais dans le début du lancement de la production en série du véhicule. [0007] La voie de propagation du roucoulement d'embrayage vers l'habitacle est uniquement solidienne. Elle passe par le système d'actionnement de l'embrayage, qui 10 peut inclure la rotule évoquée plus haut, le câble de la commande et l'arrêt de gaine, à partir duquel le câble est inséré dans une gaine de câble jusqu'à son entrée dans l'habitacle, dans lequel il est relié à la pédale d'embrayage. [0008] Le document W096/36816 décrit un dispositif de diminution de bruit de câble d'embrayage basé sur une rondelle en élastomère au-delà de la fourchette d'embrayage 15 d'une part, et un ensemble d'éléments coniques emboités dans l'arrêt de gaine. [0009] Ce système est complexe car il nécessite de nombreuses pièces, et il ne peut pas être adapté sur un câble d'embrayage déjà existant avec son arrêt de gaine intégré. Définition de l'invention [0010] Pour pallier ce problème il est proposé un dispositif d'embrayage pour moteur de 20 véhicule automobile comprenant un câble d'embrayage, une pièce d'appui pour actionner une fourchette d'embrayage par appui sur ladite fourchette par une première section de la pièce d'appui, une tige reliée au câble et traversant ladite pièce d'appui par un alésage de celle-ci et une pièce d'arrêt sur la tige pour appuyer sur une deuxième section de la pièce d'appui quand le câble est tiré en sorte que le pièce d'appui actionne la fourchette 25 d'embrayage, caractérisé en ce que le dispositif comprend de plus un tampon en matériau élastomère entre la deuxième section et la pièce d'arrêt, la pièce d'appui étant montée sur le tampon et le tampon étant enfilé sur la tige pour atténuer les vibrations transmises par la fourchette à la pièce d'appui et se propageant vers le câble. [0011] Grâce à cette disposition, le tampon filtre les vibrations provenant du moteur via la fourchette et la pièce d'appui, qui ne sont ensuite transmises à la tige et au câble que de manière très atténuée, voire pas du tout. Le dispositif peut être mis en oeuvre avec divers 3032504 3 systèmes déjà munis de leur arrêt de gaine intégré sans qu'il soit nécessaire de modifier ceux-ci. [0012] L'invention peut aussi comprendre au moins l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes 5 le dispositif comprend de plus au moins une pièce de répartition de la pression entre la pièce d'arrêt et le tampon pour répartir la pression de la pièce d'arrêt sur le tampon, le dispositif peut comprendre trois rondelles entre la pièce d'arrêt et le tampon pour répartir la pression, dans l'ordre une première rondelle en plastique, une deuxième 10 rondelle en carton et une troisième rondelle en plastique, - le tampon peut être en néoprène, - la tige peut être une tige filetée et la pièce d'arrêt est un écrou vissé sur la tige filetée, - la pièce d'appui peut être montée sur le tampon par encastrement de cylindres, 15 - la pièce d'appui peut être une rotule. [0013] L'invention propose aussi un véhicule automobile à moteur et boîte de vitesses à plusieurs rapports, comprenant un dispositif d'embrayage selon l'invention, le câble étant relié au pédalier pour qu'une action sur la pédale d'embrayage produise une action sur la fourchette d'embrayage. 20 Liste des figures [0014] L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement dans la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels : 25 - La figure 1 présente un mode de réalisation du système selon l'invention, en vue générale, - la figure 2 présente le système de la figure 1, dans un agrandissement, et avec les éléments qui l'environnent une fois mise en position dans le compartiment moteur, 3032504 4 - les figures 3 et 4 présentent des éléments particuliers du système de la figure 1, - la figure 5 présente l'agencement des éléments des figures 3 et 4. Description d'un mode de réalisation de l'invention [0015] En figure 1, on a représenté un mode de réalisation de l'invention, en vue 5 générale, et mis en place dans un véhicule automobile dont les éléments ne sont pas représentés. On a représenté le câble d'embrayage 100, qui chemine en grande partie dans une gaine de câble 110 entre un tampon pédalier 120 et un tampon d'arrêt de gaine 140. Le tampon pédalier 120 est fixé à la carrosserie de l'habitacle pour permettre le raccordement du câble 100 au pédalier via une chape, sans autre câble ou tringlerie 10 interposée. A la moitié environ de sa longueur, la gaine de câble 110 est fixée à l'aide d'une fixation de support batterie 130 aux éléments environnants dans le compartiment moteur, à savoir en premier lieu à la batterie. Le tampon d'arrêt de gaine 140 s'appuie sur une pièce rigide d'arrêt de gaine 150 qui est fixée à d'autres éléments environnants du compartiment moteur. Le câble 100 sortant de la gaine de câble 110 au niveau du tampon 15 d'arrêt de gaine 140 traverse la pièce d'arrêt de gaine 150, est ensuite protégé par un soufflet de protection 160, puis possède une petite longueur nue et s'achève dans une tige filetée 170. La tige filetée 170, qui est solidarisée, par exemple par sertissage avec le câble 100, est insérée dans un alésage traversant d'un ensemble rotule 180, destiné à agir sur une fourchette d'embrayage (non représentée en figure 1, voir figure 2). La mise sous 20 tension du câble est effectuée à l'aide d'un écrou 190 vissé sur la tige filetée 170 derrière l'ensemble rotule 180. Ainsi, l'écrou 190 appuie sur l'ensemble rotule 180 pour tendre le câble 100 entre l'ensemble rotule 180 et le pédalier. [0016] La mise sous tension du câble pourrait cependant être faite à un autre niveau, et l'écrou 190 remplacé par une pièce d'arrêt quelconque, par exemple une rondelle sertie 25 sur la tige filetée 170, son rôle étant dans tous les cas d'appuyer sur l'ensemble rotule 180 pour qu'il agisse sur la fourchette d'embrayage quand le câble 100 est sollicité en traction par la pédale d'embrayage. [0017] En figure 2, on a représenté une vue des détails de la fixation de certains des éléments précédemment décrits dans le compartiment moteur. 30 [0018] On retrouve ainsi le tampon d'arrêt de gaine 140 qui s'appuie sur des surfaces de la pièce d'arrêt de gaine 150. La pièce d'arrêt de gaine 150 comprend une zone de fixation 3032504 5 sur carter d'embrayage 151 qui permet de la solidariser par vissage au carter d'embrayage. La pièce d'arrêt de gaine 150 comprend également une zone de fixation sur carter de boîte de vitesses 152 qui permet de fixer la pièce d'arrêt de gaine 150 sur le carter de boîte de vitesses par vissage, à distance de la fixation sur le carter d'embrayage. 5 La pièce d'arrêt de gaine 150 comprend enfin une zone de pose du câble et d'appui du tampon d'arrêt de gaine 153 qui permet d'appuyer le tampon d'arrêt de gaine, et de poser et guider le câble 100 vers la fourchette d'embrayage 220. [0019] La fourchette d'embrayage 220 est accessible via une ouverture du carter d'embrayage et possède une forme pour interagir avec l'ensemble rotule 180. Ainsi, 10 l'ensemble rotule 180 est positionné en liaison rotule avec la fourchette d'embrayage 220 de telle sorte qu'une action sur la pédale d'embrayage dans l'habitacle provoque la traction via le câble 100 et le pivotement de la fourchette d'embrayage 220, actionnée par l'ensemble rotule 180. [0020] On visualise toujours sur cette figure 2 l'écrou 190 vissé sur la tige filetée 170 et 15 qui permet le réglage de la tension du câble 100. L'écrou 190 s'appuie sur l'arrière de l'ensemble rotule 180, à l'opposé de la fourchette 220. [0021] En figure 3, on a représenté certains éléments de l'ensemble rotule 180. Ces éléments sont tout d'abord un tampon 500 en néoprène, de dureté 50 Sh. Ce tampon est une pièce de révolution comprenant une première section cylindrique 501, ayant la forme 20 d'un cylindre droit de diamètre extérieur 30 mm, et de hauteur 7,5 mm. Une deuxième section 502 est solidaire de et intégral avec la première section de laquelle elle émerge sur une des faces du cylindre. La section 502 est également un cylindre droit de diamètre 17 mm et de hauteur 10 mm. L'ensemble du tampon 500 est traversé longitudinalement, parallèlement à l'axe des cylindres, de manière centrale, par un alésage cylindrique 503 25 pour passage du câble. [0022] On visualise également sur la figure 3 trois rondelles. Une première rondelle 510 est en matériau plastique. Elle a un diamètre extérieur de 28 mm, une épaisseur de 1 mm, et une ouverture centrale circulaire de diamètre 6 mm. Une deuxième rondelle 520 est en carton. Elle a un diamètre extérieur de 28 mm, une épaisseur de 2 mm, et est percée en 30 son centre d'un trou de diamètre 6 mm, circulaire. Une troisième rondelle 530 est identique à la première rondelle 510. 3032504 6 [0023] On a représenté en figure 4 un élément de l'ensemble rotule 180, à savoir une rotule modifiée 181. Cette rotule modifiée 181 est modifiée par rapport à une pièce d'origine, fournie par exemple avec le câble d'embrayage, ou avec l'embrayage. La rotule modifiée 181 est une pièce rigide sans articulation, d'un seul tenant, qui comprend une 5 section cylindrique 1810 de symétrie de révolution ainsi qu'une section sphérique 1811 ayant une forme générale d'hémisphère de la coupe de laquelle dépasse la section cylindrique 1810. Un alésage central traversant 1812 traverse la section sphérique 1811 perpendiculairement à la surface sur laquelle la section cylindrique 1810 dépasse. De plus, la section cylindrique 1810 comprend, de manière coaxiale avec l'alésage central 10 1812 un alésage de positionnement du tampon 1813 cylindrique et plus large que l'alésage central traversant 1812, de diamètre 17 mm et de hauteur 10 mm. On précise que l'alésage central traversant 1812 a une largeur de 8 mm. Les surfaces d'appui des sections 1810 sont transversales à l'axe des alésages et sont opposées l'une à l'autre puisque regardant dans des directions opposées sur l'axe des alésages. 15 [0024] Les valeurs numériques qui viennent d'être énoncées pour les différentes pièces de la figure 3 et de la figure 4 sont données uniquement à titre d'exemple, mais la solution précise présentée permet l'obtention d'excellents résultats, à la fois sur le plan acoustique et le plan de la réponse dynamique de la commande. [0025] En figure 5, on a représenté le montage de l'ensemble rotule 180 sur la tige 20 filetée 170. On reconnaît le câble 100, ainsi que l'écrou 190. Le câble 100 est par exemple monté en encastrement, d'une manière quelconque avec la tige filetée 170, au-delà de l'ensemble rotule 180 par rapport à l'écrou 190. L'écrou 190 est monté par vissage sur la tige filetée 170. [0026] Le tampon 500 est inséré, par sa section étroite 502 dans l'alésage de 25 positionnement du tampon 1813 de la rotule modifiée 181. Au vu des diamètres, le tampon 500 et la rotule modifiée 181 sont en liaison encastrement par contact (cylindre de révolution sur cylindre de révolution), la rotule modifiée 181 étant montée sur le tampon 500. [0027] Les rondelles 510, 520 et 530 sont interposées entre la surface plate de la section 30 large 501 du tampon 500 et l'écrou 190. Les alésages traversants et trous 503, 513, 523, 533 et 1812 sont ainsi alignés de manière coaxiale. 3032504 7 [0028] La tige filetée 181 est bien sûr insérée dans l'alésage central traversant 1812 de la rotule modifiée 181, dans l'alésage pour passage 503 du tampon 500 et dans les trous 513, 523 et 533 des rondelles. Au vu des diamètres, la tige filetée 170 est enfilée finement dans l'alésage de passage 503 et est ensuite maintenue en encastrement avec le tampon 5 500, par contact. Par contre, elle a très peu de contact, sinon par du tout, avec la rotule modifiée 181. [0029] L'écrou 190 est alors vissé sur la tige filetée pour mettre en tension le câble 100, en comprimant l'ensemble rotule 180, constitué des rondelles 510, 520, 530, du tampon 500 et de la rotule modifiée 181, entre l'écrou et la fourchette d'embrayage 220 (figure 2). 10 [0030] Le système ainsi présenté offre une filtration des vibrations provenant du moteur qui sont habituellement transmises au câble 100. [0031] De manière remarquable, le contact entre la tige filetée 170 et l'ensemble rotule 180 se fait essentiellement par le tampon 500, du fait des diamètres présentés par les différents alésages. Ainsi, les vibrations transférées par la fourchette d'embrayage sont 15 absorbées par le tampon 500 avant de toucher la tige filetée 170 et de se propager dans le câble 100. Elles sont donc fortement atténuées. [0032] La suppression du bruit de roucoulement est ainsi obtenue par l'amortissement de l'amplitude des vibrations émises par le moteur par le tampon 500. [0033] On précise que le jeu de rondelles 510, 520, 530 ne modifie pas l'atténuation 20 acquise grâce au tampon 500, et que par conséquent le rayonnement acoustique produit par le roucoulement d'embrayage dans l'habitacle de l'automobile est réduit. [0034] Le système proposé offre un maintien de la réponse dynamique du système d'actionnement (loi course effort) lorsque la pédale d'embrayage est enfoncée puis relâchée. En effet, le système de rondelles 510, 520, 530 agit pour éviter que le tampon 25 500 ne se déforme sous l'appui de l'écrou 190 lors des actionnements de la pédale d'embrayage. Un système d'actionnement rigide est ainsi maintenu grâce aux rondelles 510, 520, 530. [0035] Les deux résultats, acoustique et mécanique, sont obtenus simultanément car les sollicitations en actionnement mécanique et la sollicitation en vibrations acoustiques des 30 différentes pièces se font dans des directions distinctes. 3032504 8 [0036] On précise que des résultats ont été obtenus à la fois pour le bruit de roucoulement perceptible pour un moteur à essence à trois cylindres et 1,2 litres de cylindrée, pour un régime moteur supérieur à 3000 tours par minute en roulage lors d'un passage de rapport de vitesse, ainsi que pour le même véhicule, dans une situation 5 d'actionnement de la pédale d'embrayage, le véhicule étant à l'arrêt, au point mort, avec un régime de plus de 3000 tours par minute. [0037] La loi course effort a été étudiée pour un système selon l'art antérieur et un système avec l'invention, et aucune différence n'a été observée. Une quotation subjective du système, est apparue également similaire à celle de l'art antérieur, sauf en matière de 10 bruyance de la commande, pour laquelle des résultats meilleurs ont été obtenus. [0038] On précise que le coût produit par la mise en place de l'ensemble rotule 180 est particulièrement faible car les éléments qui le composent sont disponibles commercialement et ne nécessitent pas de développement spécifique. [0039] L'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation présentés mais s'étend à 15 toutes les variantes dans le cadre de la portée des revendications. REVENDICATIONS1. Dispositif d'embrayage pour moteur de véhicule automobile comprenant un câble d'embrayage (100), une pièce d'appui (181) pour actionner une fourchette d'embrayage (220) par appui sur ladite fourchette (220) par une première section (1811) de la pièce d'appui (181), une tige filetée (170) reliée au câble (100) et traversant ladite pièce d'appui (181) par un alésage (1812) de celle-ci et une pièce d'arrêt (190) sur la tige filetée (170) pour appuyer sur une deuxième section (1810) de la pièce d'appui quand le câble (100) est tiré en sorte que le pièce d'appui (181) actionne la fourchette d'embrayage (220), caractérisé en ce que le dispositif comprend de plus un tampon (500) en matériau élastomère entre la deuxième section (1810) et la pièce d'arrêt (190), la pièce d'appui (181) étant montée sur le tampon (500) et le tampon (500) étant enfilé sur la tige filetée (170) pour atténuer les vibrations transmises par la fourchette à la pièce d'appui (181) et se propageant vers le câble (100). 2. Dispositif d'embrayage selon la revendication 1, comprenant de plus et au moins une pièce de répartition (510, 520, 530) de la pression entre la pièce d'arrêt (190) et le tampon (500) pour répartir la pression de la pièce d'arrêt (190) sur le tampon (500). 3. Dispositif d'embrayage selon la revendication 2, comprenant trois rondelles (510, 520, 530) entre la pièce d'arrêt (190) et le tampon (500) pour répartir la pression, dans l'ordre une première rondelle en plastique (510), une deuxième rondelle en carton (520) et une troisième rondelle en plastique (530). 4. Dispositif d'embrayage selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel le tampon (500) est en néoprène. 5. Dispositif d'embrayage selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel la tige est une tige filetée et la pièce d'arrêt est un écrou vissé sur la tige filetée, 6. Dispositif d'embrayage selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel la pièce d'appui (181) est montée sur le tampon (500) par encastrement de cylindres. 3032504 10 7. Dispositif d'embrayage selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel la pièce d'appui est une rotule (181). 8. Véhicule automobile à moteur et boîte de vitesses à plusieurs rapports, comprenant un 5 dispositif d'embrayage selon l'une des revendications 1 à 7, le câble étant relié au pédalier pour qu'une action sur la pédale d'embrayage produise une action sur la fourchette d'embrayage.