Brevet FR3037160A1 — publié le 20161209

PEDALE D'EMBRAYAGE COMPORTANT UN ÉLÉMENT ÉLASTIQUE FORMANT L'ARTICULATION DÉLIVRANT UNE FORCE DE RAPPEL La présente invention concerne un système de pédale d'embrayage pour un véhicule automobile comportant un dispositif de restitution d'effort, ainsi qu'un véhicule automobile équipé d'un tel système de pédale. Les embrayages des véhicules automobiles comportent généralement un ressort de pression appelé diaphragme, exerçant une charge sur un plateau de pression mobile pour serrer un disque de friction et maintenir l'embrayage fermé permettant de transmettre le couple du moteur thermique à la boîte de vitesses. Le ressort de pression comprend une partie conique formant un ressort du type rondelle Belleville, disposant à l'intérieur de doigts de commande. Pour débrayer l'enfoncement de la pédale d'embrayage applique une 15 force axiale sur une butée transmettant cette force aux doigts de commande qui font basculer la rondelle Belleville en prenant appui sur des articulations, de manière à soulever le plateau de pression et à libérer le disque. On a alors une courbe d'effort particulière sur la pédale lors d'un mouvement de débrayage, donnée par la réaction du ressort de pression. La 20 liaison entre la pédale d'embrayage et le mécanisme peut être à câble ou hydraulique. Des commandes d'embrayage électriques connues, comportent un actionneur électrique qui agit sur le mécanisme d'embrayage pour contrôler son mouvement. La pédale d'embrayage comporte un capteur électrique de 25 déplacement délivrant un signal traduisant la volonté du conducteur, pour piloter l'actionneur électrique. Pour ces embrayages on dispose alors un moyen de restitution d'effort sur la pédale, donnant une résistance variable à son enfoncement reproduisant globalement une courbe d'effort à laquelle le conducteur est 30 habitué avec une commande classique. 3037160 2 Un type de système connu de restitution d'effort sur une pédale, présenté notamment par les documents EP-B1-2075665 et EP-B1-1562097, comporte un mécanisme à came ou à biellettes qui agit sur des ressorts afin d'obtenir un effort variable en fonction de l'enfoncement de la pédale, adapté 5 à la courbe que l'on souhaite obtenir. Ces systèmes sont prévus en particulier pour une pédale de frein à commande hydraulique, ou une pédale d'accélérateur. Toutefois un problème qui se pose est que ces systèmes comprenant une came ou des biellettes agissant sur des ressorts, comportent des 10 frottements qui donnent une certaine hystérésis sur la courbe de restitution d'effort. De plus les frottements apportent des risques d'usure de composants, et d'évolution du niveau de l'hystérésis en fonction de cette usure. Par ailleurs ces systèmes comportent plusieurs éléments pour réaliser l'articulation ainsi que le système de restitution d'effort qu'il faut produire et assembler, ce qui entraîne des coûts importants. La présente invention a notamment pour but d'éviter ces inconvénients de la technique antérieure. Elle propose à cet effet un système de pédale de commande d'embrayage pour un véhicule automobile comprenant un moyen de restitution d'effort, ce système comportant une pédale prévue pour être reliée à un support par une articulation, le système de pédale étant remarquable en ce qu'il comporte un élément élastique constituant l'articulation du type pivot reliant la pédale au support, qui comprend des formes délivrant une force de rappel variable sur la pédale en fonction de son enfoncement. Un avantage de ce système de pédale est qu'avec une articulation formée par l'élément élastique, on peut obtenir à la fois le mouvement d'articulation par lui-même en déformant l'élément élastique, sans mouvement de frottement qui génère une hystérésis et de l'usure, et la restitution d'effort par la loi de compression de cet élément élastique. 3037160 3 Le système de pédale de commande d'un embrayage suivant l'invention peut de plus comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, qui peuvent être combinées entre elles. En particulier, l'élément élastique comporte avantageusement un 5 élastomère. L'élastomère constitue de manière économique une articulation sans frottement, délivrant la force de rappel. Dans ce cas, l'élastomère est avantageusement disposé autour d'un axe de l'articulation. Suivant un mode de réalisation le système de pédale comporte une 10 douille cylindrique fixée dans la pédale, comprenant à l'intérieur l'élastomère. Suivant un autre mode de réalisation l'élastomère est directement fixé à l'intérieur d'un alésage de la pédale. Avantageusement le système de pédale comporte un axe recevant autour l'élastomère, qui est bloqué en rotation dans le support. 15 Dans ce cas, les extrémités de l'axe peuvent comporter des creux recevant de manière ajustée des formes complémentaires solidaires du support. Les formes complémentaires peuvent être réalisées dans des paliers fixés dans le support. 20 Avantageusement, l'élément élastique est un élastomère qui est surmoulé sur les pièces qui lui sont liées. L'invention a aussi pour objet un véhicule automobile comportant un embrayage disposé entre un moteur et une transmission, et un système de pédale pour la commande de cet embrayage comprenant l'une quelconque 25 des caractéristiques précédentes. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques et avantages apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-après donnée à titre d'exemple, en référence aux dessins annexés dans lesquels : - les figures 1 et 2 sont des vues respectivement de côté et en coupe 30 axiale suivant le plan de coupe Il-Il, d'un système de pédale suivant l'invention monté sur un support ; 3037160 4 - la figure 3 est une vue en perspective de ce système de pédale ; - les figures 4, 5 et 6 sont des vues respectivement de dessous, en perspective et de côté du dispositif d'articulation de ce système de pédale ; - la figure 7 est une vue en coupe axiale de ce dispositif d'articulation 5 suivant le plan de coupe VII-VII ; - la figure 8 présente les deux paliers de ce dispositif d'articulation mis en position ; - les figures 9 et 10 sont des vues respectivement en coupe axiale et de côté du support de ce système de pédale équipé de ces paliers ; et 10 - la figure 11 présente sur un schéma la courbe de restitution d'effort de ce système de pédale. Les figures 1, 2 et 3 présentent une pédale de débrayage 2 comportant à son extrémité inférieure un patin 4 recevant l'appui du pied du conducteur, et à son extrémité supérieure un dispositif d'articulation 10 reliant cette 15 pédale à un support 16 fixé sur la caisse du véhicule. Le côté de la pédale 2 tourné vers l'avant du véhicule, indiqué par la flèche notée « AV », comporte une butée avant 6 venant en appui sur un élément fixe de l'habitacle pour limiter sa course totale. Le dispositif d'articulation 10 comporte une douille extérieure 20 serrée 20 dans un alésage de la pédale 2, recevant à l'intérieur un élément élastique 22 contenant un axe central 24 présentant un perçage axial. Un support fixe 16 comprenant une tôle formant une chape, présente sur ses deux côtés deux perçages alignés recevant chacun un palier 26. Une vis de serrage 12 traverse successivement le palier 26 d'un côté de la chape, 25 l'axe central percé 24 puis le deuxième palier, pour recevoir en bout un écrou de serrage 14 bloquant axialement l'ensemble. Les figures 4, 5, 6 et 7 présentent le dispositif d'articulation 10 comprenant l'axe central 24 comportant le perçage axial 38, qui se termine à chaque extrémité par un creux 30 présentant une forme rectangulaire 30 comportant trois côtés parallèles à l'axe, disposés à une même distance de 3037160 5 l'axe qui est un peu supérieure au rayon du perçage 36. Le quatrième côté du creux rectangulaire 30 est ouvert latéralement vers le bas. L'axe central 24 a une longueur supérieure à la largeur de la douille extérieure 20, la distance axiale entre le fond des deux creux 30 étant un peu 5 inférieure à cette largeur de douille. L'élément élastique 22 présentant une symétrie de révolution autour de l'axe, comporte un contour intérieur collé sur l'extérieur de l'axe central 24, et un contour extérieur collé dans la douille 20. Les flancs latéraux de l'élément élastique 22 sont creusés de manière à ne pas dépasser de la largeur de la 10 douille 20, la largeur près de l'axe 24 étant inférieure à celle près de la douille 20. L'élément élastique 22 est réalisé avantageusement par un surmoulage d'un élastomère ou d'un caoutchouc entre l'axe central 24 et la douille 20, de manière à réaliser une bonne adhésion sur ces composants. 15 La douille extérieure 20 est solidaire de la pédale 2 de manière à pouvoir transmettre un couple autour de l'axe entre le dispositif d'articulation 10 et cette pédale. En particulier la douille extérieure 20 peut être montée emmanchée avec un serrage dans l'alésage de la pédale 2, collée dans cet alésage, ou comporter des formes de liaison comme une clavette, des 20 cannelures ou une vis. En variante on peut réaliser un dispositif d'articulation ne comportant pas de douille extérieure 20, l'élément élastique étant directement collé dans l'alésage de la pédale 2, par exemple par surmoulage dans cet alésage. La figure 8 présente les deux paliers 30 alignés suivant l'axe du 25 dispositif d'articulation 10, comportant chacun un perçage axial recevant la vis de serrage 12, un embout intérieur de section carrée 32, et une collerette extérieure circulaire 36 formant une rondelle présentant un diamètre dépassant de l'embout intérieur carré. Les deux embouts intérieurs carrés 32 des paliers 30 sont alignés entre 30 eux, et présentent une section qui s'ajuste dans les deux creux rectangulaires 30 de l'axe central 24. 3037160 6 Les figures 9 et 10 présentent les deux paliers 26 comprenant leurs embouts carrés 32 qui sont ajustés chacun dans un perçage carré des côtés du support 16, de manière à être alignées entre eux. On obtient ainsi deux paliers 26 solidaires du support 16, pouvant recevoir un couple de réaction 5 de ce support sans tourner. En variante on peut réaliser directement les paliers 26 dans la tôle du support 16, en effectuant notamment un emboutissage de cette tôle déformant la matière pour constituer une partie intérieure de section carrée. On obtient ainsi une fonction équivalente avec deux pièces en moins. 10 Pour le montage du système de pédale, après avoir fixé le dispositif d'articulation 10 dans la pédale 2 on introduit cette pédale dans le support 16 suivant la direction transversale donnée par l'axe principal des creux rectangulaire 30, pour introduire dedans les embouts carrés 32 des paliers 26. Ensuite on introduit la vis 12 dans le perçage de l'axe 38, puis on serre 15 l'écrou 14. L'élément élastique 22 étant la seule liaison entre la pédale 2 et le support 16, constitue l'articulation de la pédale 2 en effectuant une torsion de la matière suivant l'axe. On notera que cette articulation assure un centrage constant de la pédale 2 autour de l'axe comme pour un pivot, l'élément 20 élastique présentant par son épaisseur une très forte raideur dans le sens radial. De plus cette articulation ne comporte aucun frottement et ne nécessite pas de graissage, ce qui évite des problèmes d'hystérésis ainsi que d'usure. Le dispositif d'articulation 10 comprenant le moyen de restitution d'effort 25 est particulièrement bien intégré dans la pédale 2 et son support 16, sans occuper de volume important, ce qui facilite son installation dans le véhicule. De plus il utilise peu de composants et peut être assemblé rapidement, ce qui diminue la masse et réduit les coûts. La figure 11 présente la courbe de restitution d'effort 40 donnant un 30 couple de rappel de la pédale C présenté sur l'axe vertical, en fonction de l'angle de pivotement de la pédale A présenté sur l'axe horizontal. 3037160 7 Un pivotement de la pédale 2 entraînant la douille extérieure 20, l'axe central 24 étant bloqué en rotation grâce aux embouts carrés 32 des paliers 26 maintenus dans le support 16, on a alors une torsion de l'élément élastique 22 autour de son axe assurant l'articulation de cette pédale, ainsi 5 que le couple de rappel dépendant de cette torsion. En choisissant la matière de l'élément élastique 22 ainsi que sa section, en particulier le creux formé dans les flancs lors du moulage, on obtient un choix de raideur progressive présentée par la courbe 40, donnant une restitution d'effort sur la pédale 2 de plus en plus importante en fonction de 10 son inclinaison. On peut en particulier choisir un effort progressif sur la pédale 2 qui reste plus faible que celui venant d'une commande d'embrayage habituelle, en particulier pour les moteurs délivrant des couples élevés, afin d'améliorer la précision de contrôle de l'embrayage et d'augmenter le confort. On notera 15 que le système de pédale pour un embrayage à commande électrique subissant des efforts réduits, peut être plus léger avec une résistance réduite par rapport aux pédales conventionnelles pour une commande mécanique de l'embrayage. Le système de pédale peut être réalisé sous forme modulaire en 20 conservant un support commun 16, avec la possibilité de monter différents dispositifs d'articulation 10 donnant chacun une courbe de restitution d'effort particulière, afin de l'adapter au véhicule et à la motorisation recevant ce système. Le système de pédale comporte de plus une liaison vers un capteur de 25 position de la pédale 2 qui n'est pas représenté, donnant un signal électrique dépendant de l'inclinaison de cette pédale pour piloter l'actionneur de l'embrayage. REVENDICATIONS1 - Système de pédale de commande d'embrayage pour un véhicule automobile comprenant un moyen de restitution d'effort, ce système comportant une pédale (2) prévue pour être reliée à un support (16) par une articulation, caractérisé en ce qu'il comporte un élément élastique (22) constituant l'articulation du type pivot reliant la pédale (2) au support (16), qui comprend des formes délivrant une force de rappel variable sur la pédale en fonction de son enfoncement. 2 - Système de pédale selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément élastique comporte un élastomère (22). 3 - Système de pédale d'embrayage selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'élastomère (22) est disposé autour d'un axe de l'articulation (24). 4 - Système de pédale selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte une douille cylindrique (20) fixée dans la pédale (2), comprenant à l'intérieur l'élastomère (22). 5 - Système de pédale selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'élastomère (22) est directement fixé à l'intérieur d'un alésage de la pédale (2). 6 - Système de pédale selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce qu'il comporte un axe (24) recevant autour l'élastomère (22), qui est bloqué en rotation dans le support (16). 7 - Système de pédale selon la revendication 6, caractérisé en ce que les extrémités de l'axe (24) comportent des creux (30) recevant de manière ajustée des formes complémentaires (32) solidaires du support (16). 8 - Système de pédale selon la revendication 7, caractérisé en ce que les formes complémentaires (32) sont réalisées dans des paliers (26) fixés dans le support (16). 3037160 9 9 - Système de pédale selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément élastique est un élastomère (22) qui est surmoulé sur les pièces qui lui sont liées (20, 24). 10 - Véhicule automobile comportant un embrayage disposé entre un 5 moteur et une transmission, et un système de pédale pour la commande de cet embrayage, caractérisé en ce que ce système de pédale est selon l'une quelconque des revendications précédentes.