Brevet FR3032757A1 — publié le 20160819

« Dispositif de commande d'un embrayage à récepteur concentrique mécanique » DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION La présente invention concerne un dispositif de commande d'embrayage en entrée d'une boîte de vitesses manuelle à récepteur concentrique mécanique tel qu'un récepteur à came ou un récepteur à rampe hélicoïdale par exemple. lo ETAT DE LA TECHNIQUE Il est connu que le couple du moteur est transmis à la boite de vitesses par l'intermédiaire de l'embrayage, ce dernier pouvant avoir une position débrayée dans laquelle aucun couple n'est transmis à la boite de vitesses, et 15 une position embrayée dans laquelle le couple fourni par le moteur est transmis. Le passage d'une position à l'autre se fait à l'aide d'un mécanisme situé dans un carter d'embrayage. La plupart des dispositifs de commande de l'art antérieur présentent l'inconvénient d'être encombrants alors que, lors d'un choc frontal, le volume 20 entre le groupe motopropulseur et le bouclier avant du véhicule sert à loger la partie déformée du bouclier avant, de sorte que ce volume doit être le plus important possible et, in fine, l'encombrement du carter d'embrayage doit être le plus petit possible. Afin de limiter l'encombrement du carter d'embrayage, on a déjà proposé 25 de monter un arbre primaire de boite de vitesses alésé axialement, afin de monter une tige libre en translation axiale dans l'alésage de cet arbre primaire, un moyen permettant de transmettre le mouvement de translation de la tige à la butée d'embrayage étant fixé sur cette tige. Le document FR-2892782 décrit un tel dispositif de commande 30 d'embrayage comprenant une tige d'actionnement montée libre en translation dans un alésage de l'arbre primaire et dans lequel le système de commande 3 03 2 7 5 7 2 de la translation de la butée d'embrayage est situé en dehors du carter d'embrayage, dans une zone du véhicule dans laquelle le rapport de l'encombrement du système par rapport au volume disponible est plus favorable que dans le carter d'embrayage. 5 Toutefois, ce type de dispositif de commande n'est pas compatible avec un récepteur concentrique mécanique tel qu'un récepteur mécanique à came du type décrit dans le document FR- 2973461. Par ailleurs, les dispositifs de l'art antérieur présentent d'une part l'inconvénient d'être compliqués à monter, et in fine à démonter, en grevant le coût de fabrication et/ou de réparation des véhicules, et d'autre part l'inconvénient de ne pas procurer une parfaite étanchéité du groupe motopropulseur. BREF RESUME DE L'INVENTION L'invention propose un dispositif de commande d'embrayage en entrée d'une boîte de vitesses manuelle à récepteur concentrique mécanique, la boîte de vitesses comportant au moins un carter recevant un arbre primaire apte à être accouplé à un moteur par l'intermédiaire de l'embrayage et un arbre auxiliaire dit secondaire, l'embrayage étant sollicité par un récepteur concentrique mécanique monté concentrique à l'arbre primaire et mobile entre une position inactive dans laquelle l'embrayage est en position embrayée et une position active dans laquelle l'embrayage est en position débrayée, caractérisé en ce qu'il comporte une tige d'actionnement du récepteur concentrique mécanique montée coulissante axialement au travers de l'arbre secondaire de la boîte de vitesses. La réception de la tige d'actionnement dans l'arbre secondaire de la boite de vitesses permet de libérer un espace maximal autour du carter de la boîte de vitesses, espace qui peut être mis à profit pour permettre la déformation d'organes déformables de sécurité du véhicule, notamment une traverse ou un bouclier pare-chocs. 3032757 3 Selon d'autres caractéristiques de l'invention : - l'arbre secondaire de la boîte de vitesses comprend un alésage central débouchant aux deux extrémités libres de l'arbre secondaire ; - le dispositif comporte deux paliers qui s'étendent dans l'alésage, et qui 5 assurent le guidage en translation de la tige d'actionnement ; - une première extrémité libre de la tige d'actionnement est solidaire d'un dispositif de commande de l'embrayage et la seconde extrémité libre de la tige d'actionnement du récepteur concentrique mécanique comporte une tête munie d'un évidement recevant une tête solidaire de l'extrémité libre d'un 10 levier solidaire d'un axe en prise avec le récepteur concentrique mécanique ; - la tête présente une forme hémisphérique et l'évidement présente une section sensiblement carré ou rectangulaire ; - selon un premier mode de réalisation, le récepteur concentrique mécanique consiste en un récepteur à came comportant au moins un moyeu 15 à came rotative comprenant au moins deux billes, un moyeu à came de translation présentant une surface incurvée au regard des billes, un roulement de butée d'embrayage, un pignon prolongé par un axe de commande et une couronne, le levier étant solidaire de l'axe de commande ; - selon un second mode de réalisation, le récepteur concentrique 20 mécanique consiste en un récepteur à rampe hélicoïdale comprenant au moins un pignon entraînant un pignon dit intermédiaire apte à entraîner une roue dentée solidaire d'un support de roulement apte à se translater hélicoïdalement sur plusieurs rainures hélicoïdales montées sur un nombre correspondant de billes, le pignon étant solidaire de l'axe entraîné par le 25 levier ; - le dispositif de commande de l'embrayage comporte un câble souple, dont une extrémité est accouplée à une pédale d'embrayage et dont l'autre extrémité est accouplée à une extrémité d'un levier basculant dont une partie intermédiaire est montée pivotante par rapport au carter de boîte de vitesses 30 et dont l'autre extrémité comporte une touche mobile articulée à la tige d'actionnement ; 3032757 4 - Selon une variante de réalisation, le dispositif de commande de l'embrayage comporte un premier cylindre hydraulique émetteur accouplé à une pédale d'embrayage et relié par l'intermédiaire d'une canalisation hydraulique à un cylindre hydraulique récepteur mû par la pression du fluide 5 hydraulique et lié à une touche mobile solidaire de la tige d'actionnement. BREVE DESCRIPTION DES FIGURES L'invention sera mieux comprise à la lumière de la description qui va 10 suivre pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue schématique en coupe longitudinale d'un ensemble boite de vitesses et embrayage comprenant le dispositif de commande de l'embrayage selon l'invention, 15 - la figure 2 est une vue schématique de dessus de l'ensemble boite de vitesses et embrayage comprenant le dispositif de commande de l'embrayage selon l'invention, - la figure 3 est une vue en coupe schématique du dispositif de commande de l'embrayage selon l'invention, 20 - les figures 4A et 4B sont des vues de côté de la tête du dispositif de commande selon l'invention en position embrayée et respectivement débrayée, - les figures 5A et 5B sont des vues de côté d'un récepteur concentrique mécanique à came actionné par le dispositif de commande 25 selon l'invention en position embrayée et respectivement débrayée, - la figure 6 est une vue schématique en coupe longitudinale d'une variante de réalisation de l'ensemble boite de vitesses et embrayage comprenant le dispositif de commande de l'embrayage selon l'invention, - la figure 7 est une vue schématique en coupe longitudinale d'une 30 variante d'exécution de l'ensemble boite de vitesses et embrayage comprenant le dispositif de commande de l'embrayage selon l'invention, dans 3032757 5 laquelle le récepteur concentrique mécanique consiste en un récepteur à rampe hélicoïdale, - les figures 8A et 8B sont des vues schématique de côté d'un récepteur concentrique mécanique à rampe hélicoïdale actionné par le 5 dispositif de commande suivant l'invention en position embrayée et respectivement débrayée, - la figure 9 est une vue schématique en coupe longitudinale d'une autre variante d'exécution de l'ensemble boite de vitesses et embrayage comprenant le dispositif de commande de l'embrayage selon l'invention. 10 DESCRIPTION DETAILLEE DES FIGURES En référence aux figures 1 et 2, un ensemble boite de vitesses/embrayage comprend une boite de vitesses mécanique 1, un 15 embrayage 2, un récepteur concentrique mécanique 3 et un dispositif de commande de l'embrayage 4. La boite de vitesses mécanique 1 comporte un carter 5 de boite de vitesses, un arbre primaire 6 qui est apte à être couplé à l'arbre du moteur d'un groupe motopropulseur, non représenté sur les figures, au moyen de 20 l'embrayage 2, et un arbre secondaire 7. L'embrayage 2 est constitué d'un volant moteur 8 solidaire en rotation du vilebrequin ou de l'arbre de sortie de couple du moteur, non représenté sur les figures, un disque d'embrayage 9, un plateau de pression 10 qui assure l'adhérence du disque d'embrayage sur le volant moteur 8 en position 25 embrayée, et un ressort à diaphragme 11 comportant des becs de diaphragme 12 qui sont en appui sur une butée d'embrayage 13. Les becs de diaphragme 12 sont sollicités par le récepteur concentrique mécanique 3, monté concentrique à l'arbre primaire 6 de la boite de vitesses 1, entre une position inactive, associée à une position embrayée de 30 l'embrayage et une position active, associée à une position débrayée de l'embrayage. 3032757 6 En référence aux figures 1 à 5B, le récepteur concentrique mécanique 3 est composé d'une partie dite de butée comprenant un moyeu 14 à came rotative, un moyeu à cames de translation 15 dont une extrémité est munie d'un synchronisateur 16 de forme tronconique, le synchronisateur 16 étant ici 5 réalisé d'un seul tenant avec le moyeu ou consistant dans une pièce solidarisée au moyeu 14 par tous moyens appropriés bien connus de l'homme du métier. Le récepteur comporte encore un tube guide 17, un pignon 18, une couronne 19 et son axe 20 de commande. Le moyeu 14 à came rotative comprend une pluralité de billes 21, 10 usuellement deux ou trois billes 21, uniformément réparties autour du moyeu 14 et qui s'étendent respectivement au droit d'une surface incurvée 22 pratiquée dans le moyeu à cames de translation 15, axialement du côté opposé au synchronisateur 16. Les billes 21 sont diamétralement opposées s'il y en a deux ou réparties à 120° l'une de l'autre s'il y en a trois et elles sont 15 au contact de la surface incurvée 22 du moyeu à cames de translation. L'axe de commande 20 prolonge le pignon 18 et est doté d'un bras de levier 23 apte à être mis en rotation par un moyen d'actionnement 24. L'extrémité libre du bras de levier 23 comporte une tête 25 de forme sensiblement hémisphérique et s'étendant dans un évidement 26, de section 20 transversale sensiblement carrée ou rectangulaire, qui est pratiqué dans une tête 27 solidaire d'une tige d'actionnement 28. Cette tige d'actionnement 28 du récepteur concentrique mécanique 3, en référence aux figures 1 et 2, est montée coulissante axialement parallèlement à l'arbre primaire. 25 La tige d'actionnement 28 est montée coulissante axialement au travers de l'arbre secondaire 7 de la boîte de vitesses 1. A cet effet, l'arbre secondaire 7 de la boite de vitesses 1 est tubulaire et comporte un alésage 29 débouchant axialement à ses deux extrémités 30,31 et recevant deux paliers 32, 33 de guidage en coulissement axial de la tige d'actionnement 28. 30 Le carter 5 de la boîte de vitesses 1 comporte deux perçages opposés, traversant deux parois opposées du carter 5, qui sont coaxiaux à l'arbre 3032757 7 secondaire 7, et qui sont agencés en regard de l'alésage 29 de l'arbre secondaire 7 pour permettre le passage des extrémités opposées de la tige d'actionnement 28. A une première extrémité axiale, la tige d'actionnement 28 comporte une 5 tête 27 munie d'un évidement 26 et, à son autre extrémité axiale opposée, elle comporte une face d'appui 34 qui est destinée à être sollicitée par une touche mobile 35 d'un dispositif 36 de commande d'embrayage. Dans cet exemple de réalisation, le dispositif 36 de commande d'embrayage est constitué d'un câble souple 37, dont une extrémité 38 est 10 accouplée à une pédale 39 de commande de l'embrayage et dont l'autre extrémité 40 est accouplée à une extrémité 41 d'un levier basculant 42 dont une partie intermédiaire est montée pivotante par rapport au carter 5 de boîte de vitesses, et dont l'autre extrémité 43 est reliée de manière articulée à la touche mobile 35. 15 Le câble souple 37 est tiré par la pédale 39 et tire à son tour sur l'extrémité 41 du levier basculant 42 dont l'autre extrémité 43 pousse la touche mobile 35. Le rappel de la touche 35 est effectué par le diaphragme de l'embrayage, la pédale 39 étant équipée d'un moyen de rappel indépendant, notamment d'un ressort, non représenté sur les figures. 20 En référence aux figures 4A et 4B, l'actionnement de la pédale 39 provoque une translation de la tige d'actionnement 28 entrainant en pivotement le levier 23 depuis une position embrayée (figure 4A) vers une position débrayée (figure 4B) et inversement, le pivotement du levier 23 provoquant le déplacement de l'axe de commande 20 du récepteur 25 concentrique mécanique 3. En référence aux figures 5A et 5B, sous l'effet de la rotation du pignon 18 entrainé par l'axe de commande 20, la couronne 19 se met à pivoter, en provoquant la rotation du moyeu 14 à came rotative. Cette rotation du moyeu 14 à came rotative provoque une rotation simultanée des billes 13 qui lui sont 30 solidaires, les billes 13 se déplaçant le long de la surface incurvée 22 du moyeu 15 à came de translation en demeurant à son contact. Le moyeu 15 à 3032757 8 came de translation possédant un degré de liberté en translation le long de son axe de rotation, le moyeu 15 est repoussé par les billes 21 le long de cet axe en créant avec le moyeu 14 à came rotative une course de débrayage et d'usure. 5 En référence à la figure 3, le dispositif selon l'invention est composé d'une autre partie liée aux becs 12 comprenant un manchon synchronisateur 44 auquel vient s'accoupler le synchronisateur 16. Le manchon synchronisateur 44 est monté solidaire en rotation de la bague intérieure d'un roulement et de façon à pouvoir s'autocentrer par rapport au synchronisateur 10 16. La réception de la tige d'actionnement 28 dans l'arbre secondaire 7 permet de libérer un espace maximal autour du carter 5 de la boîte de vitesses 1, espace qui peut être mis à profit pour permettre la déformation d'organes déformables de sécurité du véhicule, notamment une traverse ou 15 un bouclier pare-chocs, non représentés sur les figures. Selon une variante de réalisation du dispositif de commande de l'embrayage 4, en référence à la figure 6, ce dernier comporte un premier cylindre hydraulique émetteur 45 qui est accouplé à la pédale d'embrayage 39 et qui est relié par l'intermédiaire d'une canalisation hydraulique 46 à un 20 cylindre hydraulique récepteur 47, mû par la pression du fluide hydraulique, ce dernier étant relié à la touche mobile 35. Selon une autre variante de réalisation du dispositif suivant l'invention en référence aux figures 7, 8A et 8B, ce dernier comporte de la même manière que précédemment une boite de vitesses mécanique 1, un embrayage 2, un 25 récepteur concentrique mécanique 3 et un dispositif de commande de l'embrayage 4. La boite de vitesses mécanique 1 comporte un carter 5 de boite de vitesses, un arbre primaire 6 qui est apte à être couplé à l'arbre de sortie du moteur, non représenté sur les figures, au moyen de l'embrayage 2, et un arbre secondaire 7. 30 L'embrayage 2 est constitué d'un volant moteur 8 solidaire de l'arbre du moteur, non représenté sur les figures, un disque d'embrayage 9, un plateau 3032757 9 de pression 10 qui assure l'adhérence du disque d'embrayage sur le volant moteur 8 en position embrayée, un ressort à diaphragme 11 comportant des becs de diaphragme 12 qui sont en appui sur une butée d'embrayage 13. Les becs de diaphragme 12 sont sollicités par le récepteur concentrique 5 mécanique 3, monté concentrique à l'arbre primaire 6 de la boite de vitesses 1, entre une position inactive, associée à une position embrayée de l'embrayage et une position active, associée à une position débrayée de l'embrayage. Le récepteur concentrique mécanique 3 est actionné par une tige 10 d'actionnement 28 qui est montée coulissante axialement parallèlement à l'arbre primaire. La tige d'actionnement 28 est montée coulissante au travers de l'arbre secondaire 7 de la boîte de vitesses 1. A cet effet, l'arbre secondaire 7 de la boite de vitesses 1 est sensiblement tubulaire et comporte un alésage 29 15 débouchant axialement à ses deux extrémités 30, 31 et recevant deux paliers 32, 33 de guidage en coulissement de la tige d'actionnement 28. Le carter 5 de la boîte de vitesses 1 comporte deux perçages opposés, traversant deux parois opposées du carter 5, qui sont coaxiaux à l'arbre secondaire 7 et qui sont agencés en regard de l'alésage 29 de l'arbre 20 secondaire 7, pour permettre le passage des extrémités opposées de la tige d'actionnement 28. La tige d'actionnement 28 comporte à une première extrémité une tête 27 munie d'un évidement 26 et, à son extrémité axiale opposée, une face d'appui 34 qui est destinée à être sollicitée par une touche mobile 35 d'un dispositif 36 de commande d'embrayage. 25 Le dispositif 36 de commande d'embrayage est constitué d'un câble souple 37, dont une extrémité 38 est accouplée à une pédale 39 d'embrayage et dont l'autre extrémité 40 est accouplée à une extrémité 41 d'un levier basculant 42 dont une partie intermédiaire est montée pivotante par rapport au carter 5 de boîte de vitesses et dont l'autre extrémité 43 est articulée à la 30 touche mobile 35. Le câble souple 37 est tiré par la pédale 39 et tire à son tour l'extrémité 41 du levier 42 dont l'autre extrémité 43 pousse la touche 3032757 10 mobile 35. Le rappel de la touche 35 est effectué par le diaphragme de l'embrayage, la pédale 39 étant équipée d'un moyen de rappel indépendant, notamment d'un ressort, non représenté sur les figures. Dans ce mode de réalisation, le récepteur concentrique mécanique à 5 came précédemment décrit est substitué par un récepteur concentrique mécanique à rampe hélicoïdale. Un tel récepteur concentrique mécanique à rampe hélicoïdale comporte un embout de tige à came 48, solidaire de l'une des extrémités de la tige d'actionnement 28, qui fait pivoter un bras de levier solidaire en rotation d'un axe 49 et son pignon 50 qui entraine un pignon 10 intermédiaire 51. Le pignon intermédiaire 51 entraine en rotation une roue dentée 52, le synchronisateur tronconique 8 étant solidaire de la roue dentée 52. Ainsi, la roue dentée 52 translate hélicoïdalement sur trois rainures hélicoïdales montées sur trois billes et ce mouvement déplace en translation axiale le 15 roulement qui exerce une pression sur les becs 12 de diaphragme d'embrayage, lors du débrayage. De la même manière que précédemment, en référence à la figure 9, le dispositif de commande de l'embrayage peut être remplacé par un dispositif de commande hydraulique comportant un premier cylindre hydraulique 20 émetteur 45 qui est accouplé à la pédale d'embrayage 39 et relié par l'intermédiaire d'une canalisation hydraulique 46 à un cylindre hydraulique récepteur 47, mû par la pression du fluide hydraulique, ce dernier étant relié à la touche mobile 35. REVENDICATIONS1. Dispositif de commande d'embrayage en entrée d'une boîte de vitesses (1) manuelle à récepteur concentrique mécanique (3), la boîte de vitesses (1) comportant au moins un carter (5) recevant un arbre primaire (6) apte à être accouplé à un moteur par l'intermédiaire de l'embrayage (2) et un arbre auxiliaire dit secondaire (7), l'embrayage (2) étant sollicité par un récepteur concentrique mécanique (3) monté concentrique à l'arbre primaire (6) et mobile entre une position inactive dans laquelle l'embrayage est en position embrayée et une position active dans laquelle l'embrayage est en position débrayée, caractérisé en ce qu'il comporte une tige d'actionnement (28) du récepteur concentrique mécanique (3) montée coulissante axialement au travers de l'arbre secondaire (7) de la boîte de vitesses (2). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'arbre secondaire (7) de la boîte de vitesses comprend un alésage central (29) débouchant aux deux extrémités libres (30,31) de l'arbre secondaire (7). 3. Dispositif selon la revendication la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte deux paliers (32,33) qui s'étendent dans l'alésage (29), et qui assurent le guidage en translation axial de la tige d'actionnement (28). 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'une première extrémité libre de la tige d'actionnement (28) est solidaire d'un dispositif de commande (36) de l'embrayage, et en ce que la seconde extrémité libre de la tige d'actionnement (28) du récepteur concentrique mécanique (3) comporte une tête (27) munie d'un évidement (26) recevant une tête (25) solidaire de l'extrémité libre d'un levier (23) solidaire d'un axe (20) en prise avec le récepteur concentrique mécanique (23). 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la tête (25) présente une forme hémisphérique. 3032757 12 6. Dispositif selon l'une des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que l'évidement (26) présente une section sensiblement carrée ou rectangulaire. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, 5 caractérisé en ce que le récepteur concentrique mécanique (3) consiste dans un récepteur à came comportant au moins un moyeu à came rotative (14) comprenant au moins deux billes (21), un moyeu à came de translation (15) présentant une surface incurvée (22) au regard des billes (21), un roulement de butée (13) d'embrayage, un pignon (18) prolongé par un axe de 10 commande (20) et une couronne (19), le levier (23) étant solidaire de l'axe de commande (20). 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que le récepteur concentrique mécanique (3) consiste en un récepteur à rampe hélicoïdale comprenant au moins un pignon (50) entraînant 15 un pignon dit intermédiaire (51) apte à entraîner une roue dentée (52) solidaire d'un support de roulement apte à se translater hélicoïdalement sur plusieurs rainures hélicoïdales montées sur un nombre correspondant de billes, le pignon (50) étant solidaire de l'axe entraîné par le levier (23). 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 à 8, 20 caractérisé en ce que le dispositif de commande de l'embrayage comporte un câble (37), dont une extrémité est accouplée à une pédale d'embrayage (39) et dont l'autre extrémité est accouplée à une extrémité (41) d'un levier basculant (42) dont une partie intermédiaire (43) est montée pivotante par rapport au carter (5) de boîte de vitesses et dont l'autre extrémité comporte 25 une touche mobile (35) articulée à la tige d'actionnement (28). 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 à 8, caractérisé en ce que le dispositif de commande de l'embrayage (36) comporte un premier cylindre hydraulique émetteur (45) accouplé à une pédale d'embrayage (39) et relié par l'intermédiaire d'une canalisation hydraulique (46) à un cylindre hydraulique récepteur (47) mû par la pression 3032757 13 du fluide hydraulique et lié à une touche mobile (35) solidaire de la tige d'actionnement (28).