Brevet FR3054624A1 — publié le 20180202

COMMANDE DE DÉBRAYAGE [0001] L'invention porte sur une commande de débrayage. L'invention porte également sur un carter d'embrayage comprenant la commande de débrayage. [0002] L'invention vise notamment mais pas limitativement, des applications dans le domaine des systèmes de transmission des véhicules automobiles et en particulier les commandes d'embrayage à levier articulé de ces transmissions de véhicules. [0003] Dans ce domaine, l'effort de réaction au niveau d'une pédale de la commande de débrayage est un paramètre influant sur le confort ou l'inconfort ressenti par le conducteur, ou la personne actionnant la commande. Cet effort dépend de la course de la commande de débrayage, et une sur-course de la commande de débrayage au-delà d'une position débrayée prédéterminée est génératrice d'efforts supplémentaires au niveau de la pédale. [0004] En outre, un mécanisme d'embrayage est dimensionné pour être utilisé avec une course de commande prédéterminée, cette course de commande étant provoquée par la translation d'une butée d'embrayage elle-même actionnée par la commande de débrayage, si bien que la sur-course de la commande de débrayage provoque une détérioration des composants internes du mécanisme d'embrayage. [0005] En particulier, les mécanismes d'embrayage doté d'un dispositif à rattrapage d'usure sont particulièrement sensibles à la sur-course de la commande de débrayage et peuvent se dérégler, obligeant un remplacement du mécanisme d'embrayage. [0006] Pour une commande de débrayage comprenant un levier mobile autour d'une articulation selon un débattement angulaire entre une position de fin de course débrayée et une position de repos embrayée, il est connu d'utiliser une articulation à rotule. Cela permet un ajustement automatique de la position du levier sur la butée d'embrayage, et une grande surface de contact pour l'articulation. [0007] On comprendra dans tout ce document par butée d'embrayage, la butée axiale à roulements ou à bagues de frottement transmettant un effort de commande de débrayage à un diaphragme tournant, ou toute pièce ayant cette fonction, libérant ainsi la rotation entre un plateau presseur et un disque d'embrayage. 3054624 2 [0008] Par exemple, le document de brevet FR-A- 2 791 100 divulgue une articulation rotulante, constituée d'une rotule comportant une queue de rotule montée fixement sur une pièce fixe et une tête de rotule de forme sphérique coopérant avec le levier. [0009] Un inconvénient de ce montage est qu'il n'empêche pas la sur-course de la 5 commande au-delà d'une position débrayée, et ne maîtrise pas non plus la position de repos embrayée, de sorte que le débattement angulaire variable peut créer une nonrépétabilité de l'effort de réaction au niveau de la pédale de la commande de débrayage et l'usure du mécanisme d'embrayage. [0010] Le document de brevet JPH-U-0 659 632 divulgue un ensemble d'embrayage 10 comprenant une commande de débrayage dotée d'une articulation pivot d'un levier de commande de débrayage, et comprenant un couple de butées, l'une étant sur le levier, l'autre étant sur une platine de fixation d'un tube guide, lui-même monté sur un carter d'embrayage supportant l'axe du pivot. [0011] Un inconvénient de la solution de ce document consiste en ce que l'articulation 15 est une articulation pivot, qui ne permet pas un ajustement automatique de la position du levier sur la butée d'embrayage, et provoque une usure du mécanisme d'embrayage. [0012] En outre, le couple de butées ne permet pas d'éviter la sur-course de la commande au-delà de la position débrayée du fait de l'empilement de nombreuses pièces pour réaliser la fonction de butée du levier. En effet, chaque pièce apporte une dispersion 20 supplémentaire sur la chaîne de cotes déterminant la position en butée du levier. De plus, l'angle fermé réalisé entre les deux butées est un angle de coincement qui a un effet amplificateur sur l'imprécision de la position débrayée de la commande de débrayage, effet encore accentué par l'usure de l'articulation ou des butées. [0013] Le but de l'invention est de remédier aux inconvénients précités. 25 [0014] A cet effet, l'invention a pour objet un ensemble de commande de débrayage comprenant un support fixe, une butée d'embrayage, une articulation à rotule, un levier mobile autour de l'articulation, l'articulation comprenant une tête de rotule coopérant avec une surface complémentaire du levier, la tête de rotule étant maintenue en contact permanent avec la surface complémentaire, l'articulation comprenant en outre une queue de rotule solidaire de la tête de rotule et montée fixement sur le support fixe, et 3054624 3 comprenant au moins une interférence mécanique rigide entre le levier et l'articulation, de façon à limiter un débattement angulaire du levier entre deux de ses positions extrêmes. [0015] On comprendra dans tout le texte de ce document l'expression interférence mécanique rigide, par le fait que deux pièces rigides en mouvement relatif viennent en 5 butée l'une sur l'autre en position ou débattement extrême, en s'opposant chacune une surface rigide sensiblement parallèle à l'autre et sensiblement orthogonales au sens du mouvement des deux piéces. Ces deux surfaces rigides forment alors un couple de butées franches. [0016] On comprendra par positions extrêmes du levier, une position de fin de course du 10 levier en butée du côté qui enfonce la butée d'embrayage vers un embrayage, et une position de repos du levier en butée du côté opposé. [0017] L'interférence mécanique rigide entre le levier et l'articulation à rotule permet de réaliser une butée précise et une répétabilité des positions extrêmes. De plus, l'interférence étant réalisée directement entre le levier et l'articulation, on augmente la 15 précision et la répétabilité du débattement du levier et des positions extrêmes par le fait que la chaîne de cotes reliant les positions extrêmes du levier est très courte. Cette répétabilité donne un effort d'actionnement répétable, satisfaisant pour le confort d'un conducteur. [0018] En outre, cet agencement permet d'utiliser une articulation à rotule, favorable à 20 un ajustement automatique de la position du levier sur la butée d'embrayage, ce qui, combiné à l'interférence mécanique rigide, donne une synergie réduisant considérablement les phénomènes d'usure d'un mécanisme d'embrayage. [0019] De préférence, le levier comprend un coussinet antifriction entre la surface complémentaire et la tête de rotule. 25 [0020] En effet, toujours dans le but de maîtriser la répétabilité du débattement du levier et de ses positions extrêmes, il est avantageux d'utiliser un coussinet qui a pour effet de limiter l'usure de l'articulation, et donc de limiter des variations géométriques de la rotule ou du levier susceptibles de modifier les positions extrêmes du levier à l'usage. [0021] Dans une variante, le levier comprend un chapeau de maintien encerclant la tête 30 de rotule et maintenant la tête de rotule en contact permanent avec la surface 3054624 4 complémentaire, et est tel que l'interférence mécanique rigide est réalisée entre le chapeau de maintien et l'articulation. [0022] Dans une variante, l'interférence mécanique rigide est réalisée entre le coussinet 5 antifriction et l'articulation. [0023] Dans une variante, l'interférence mécanique rigide est réalisée entre le levier et la tête de rotule. [0024] De préférence, l'interférence mécanique rigide est réalisée par au moins une surface annulaire centrée sur le point d'articulation de la tête de rotule contre au moins 10 une butée formant un appui ponctuel. [0025] En effet, l'articulation étant à rotule, le levier a trois axes de rotation possibles : un premier axe de rotation permettant le pivotement du levier selon un sens de commande, un deuxième et un troisième axe orthogonaux entre eux et au premier axe, le deuxième axe étant dans une direction voisine de l'axe de la queue de rotule, ces deux derniers axes 15 permettant au levier de s'adapter à la position, ou au défaut de position, de la butée d'embrayage par un mouvement de bagotement. Ces trois axes sont séquents en un point, qui est le point d'articulation de la tête de rotule. Cependant, lorsque le levier est sur l'une de ses positions extrêmes, et donc en interférence mécanique rigide, ce bagotement peut provoquer une variation géométrique de ces positions extrêmes en provoquant un 20 déplacement des surfaces rigides en interférence mécanique formant le couple de butées franches. [0026] Ainsi, la surface annulaire rigide centrée sur le point d'articulation de la tête de rotule, et couplée à un appui ponctuel dans un plan du pivotement du levier permet d'insensibiliser les positions extrêmes à ce bagotement : tout en restant en interférence 25 mécanique rigide, la surface annulaire permet la rotation du levier selon le deuxième axe sans modifier la position extrême du levier, alors que la butée formant l'appui ponctuel sur la surface annulaire permet la rotation du levier selon le troisième axe sans modifier la position extrême du levier. [0027] De préférence, l'articulation comprend la surface annulaire, et le levier comprend 30 la butée formant un appui ponctuel. 3054624 5 [0028] En effet, la rotule et/ou la queue de rotule étant naturellement de forme circulaire, dans un souci de simplification de moyens, il est avantageux qu'elle soit portée par l'articulation, notamment la tête de rotule. A l'inverse, le levier étant de forme spécifique, il peut intégrer la butée formant appui ponctuel sans complexifier le levier ni son moyen de 5 fabrication. [0029] De préférence, l'ensemble de commande de débrayage comporte un élément élastique au niveau de l'interférence mécanique rigide, entre le levier et l'articulation. [0030] En effet, pour éviter un bruit de claquement lorsque le levier est en position extrême, il est avantageux d'apporter cet élément élastique à l'interférence mécanique 10 rigide. [0031] L'invention a également pour objet un carter d'embrayage comprenant un mécanisme d'embrayage et un ensemble de commande de débrayage tel que précédemment décrit, le mécanisme d'embrayage comprenant un dispositif de rattrapage d'usure du mécanisme d'embrayage. 15 [0032] En effet, les dispositifs de rattrapage d'usure du mécanisme d'embrayage ont une forte sensibilité aux positions extrêmes du levier et fonctionnent idéalement lorsque ces positions extrêmes sont répétables. Dans le cas contraire, cela peut provoquer un déréglage des dispositifs de rattrapage d'usure. Cette invention est donc particulièrement adaptée à cette configuration. 20 [0033] L'invention a également pour objet un carter d'embrayage comprenant un ensemble de commande de débrayage tel que précédemment décrit, le support fixe étant le carter d'embrayage. [0034] En effet, dans le but de limiter le nombre de pièces, et de maîtriser des dispersions d'assemblage, il est avantageux de ne pas créer une interface supplémentaire 25 entre le support fixe et le carter d'embrayage. [0035] L'invention a également pour objet un véhicule comprenant un carter d'embrayage tel que précédemment décrite. [0036] D'autres caractéristiques, buts et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description des exemples de réalisation non limitatifs qui vont suivre, faite en 30 référence aux figures 1 à 7 annexées, qui représentent : 3054624 6 - Figure 1 : vue schématique d'un ensemble de commande de débrayage selon l'invention. - Figure 2: vue en perspective d'un ensemble de commande de débrayage selon l'invention. - Figure 3 : vue en coupe de la figure 2. 5 - Figure 4 : vue en perspective d'un ensemble de commande de débrayage selon une variante de l'invention. - Figure 5 : vue en coupe de la figure 4. - Figure 6 : vue en coupe d'un ensemble de commande de débrayage selon un mode de réalisation de l'invention. 10 - Figure 7 : vue en coupe d'un ensemble de commande de débrayage selon une variante de l'invention. [0037] L'ensemble représenté sur la figure 1 et une vue très schématique d'une commande de débrayage selon l'invention. Il comporte une butée d'embrayage 15, une articulation à rotule 1, un levier mobile 2 autour de l'articulation 1 et représenté dans une 15 position intermédiaire lorsqu'il est actionné, l'articulation 1 comprenant une tête de rotule 3 coopérant avec une surface complémentaire 4 du levier 2, la tête de rotule 3 étant maintenue en contact permanent avec ladite surface complémentaire 4, l'articulation 1 comprenant en outre une queue de rotule 5 solidaire de la tête de rotule 3 et montée fixement sur un support fixe non représenté, et deux interférences mécaniques rigide 6 20 entre le levier 2 et l'articulation 1, de façon à limiter un débattement angulaire 7 du levier 2 entre deux de ses positions extrêmes 8, 9. Les positions extrêmes 8, 9 du levier 2 sont représentées par deux lignes en pointillés représentant l'inclinaison qu'aurait le levier 2 dans ses positions extrêmes 8, 9. [0038] Les deux interférences mécaniques rigides 6 sont réalisées entre le levier mobile 25 2 et l'articulation à rotule 1 fixe en venant en butée l'un sur l'autre en position 8, 9 ou débattement 7 extrême, en s'opposant mutuellement deux surfaces de contact rigides sensiblement parallèles à chaque position extrême 8, 9, et formant alors un couple de butées franches 32, 13, 34, 12. Les positions extrêmes 8, 9 du levier sont dans cet exemple une position de fin de course du levier 2 enfonçant la butée d'embrayage 15 vers 30 un diaphragme (non représenté), et une position de repos du levier 2 en butée du côté 3054624 7 opposé. On comprendra par position de repos, la position occupée par le levier 2 lorsqu'il n'est pas actionné. [0039] Le levier 2 comprend en outre une première extrémité 16 en contact avec une bague fixe de la butée d'embrayage 15, qui a la forme d'une fourchette, et une deuxième 5 extrémité 17 recevant un actionneur de commande de débrayage. Cet actionneur (non représenté) peut être un câble, un récepteur hydraulique, un vérin électrique, ou tout actionneur pouvant être piloté. L'actionneur exerce une force de commande 21 sur la deuxième extrémité 17, force retransmise et amplifiée par le levier 2 sur la butée d'embrayage 15, créant une force de butée d'embrayage 20 appliquée sur la deuxième 10 extrémité 16. L'équilibre des forces impose une force de réaction 22 de la tête de rotule 3 sur la surface complémentaire 4 qui tend à maintenir la tête de rotule 3 en appui sur la surface complémentaire 4. Lorsque le levier 2 vient en appui sur ses butées franches 13, 12, apparait alors une force de réaction de l'articulation 30, 31, sur le levier 2, bloquant ainsi le mouvement du levier 2. 15 [0040] La figure 1 montre en outre les butées franches de l'articulation 32, 34 positionnées sur la queue de rotule 5. [0041] En variante, ces butées franches de l'articulation 32, 34 peuvent être sur la tête de rotule 3. [0042] Dans un mode de réalisation, le levier 2 comprend un coussinet antifriction (non 20 représenté) entre la surface complémentaire 4 et la tête de rotule 3. Ce coussinet permet de réduire les forces de frottement, et donc l'usure, entre la tête de rotule 3 et le levier 2. Les butées franches du levier 13, 12, peuvent être positionnées sur ce coussinet. [0043] Dans une variante de réalisation, ce coussinet peut être remplacé par un simple revêtement antifriction projeté ou adhéré sur la surface complémentaire 4 du levier 2. 25 [0044] Les figures 4 et 5 décrivent une commande de débrayage selon un mode de réalisation de l'invention, le levier 2 comprenant un chapeau de maintien 10 encerclant la tête de rotule 3 en la maintenant en contact permanent avec la surface complémentaire 4. Ce chapeau de maintien 10 permet de maintenir l'articulation 1 en place sur le levier 2, indépendamment de la présence ou non des forces de commande 21, de butée 30 d'embrayage 20, de réaction 22, notamment lors de l'assemblage de cette commande de débrayage. Le chapeau de maintien 10 est clipsé ou vissé ou sertit sur le levier 2, et sert 3054624 8 également de moyen de fixation pour le coussinet antifriction. Les figures 4 et 5 montrent en outre la butée franche du levier 13 intégrée au chapeau de maintien 10. Les butées franches de l'articulation 32, 34 sont réalisées dans cet exemple par une surface annulaire 11 centrée sur le point d'articulation de la tête de rotule 3. L'articulation 1 est représentée 5 ici en interférence mécanique avec la butée franche du levier 13, c'est-à-dire que la surface annulaire 11 est en contact avec la surface rigide de la butée franche du levier 13. [0045] Cette surface annulaire 11 peut être segmentée : l'articulation 1 étant à rotule, le levier 2 a un premier axe de rotation permettant le pivotement du levier 2 selon un sens de commande, un deuxième et un troisième axe orthogonaux entre eux et au premier axe, 10 le deuxième axe étant dans une direction voisine de l'axe de la queue de rotule 5, ces deux derniers axes permettant au levier 2 de s'adapter à la position de la butée d'embrayage 15. La surface annulaire 11 permet de réaliser les butées franches de l'articulation 32, 34, sur un secteur de 360° autou du deuxième axe. Mais le levier 2 a une rotation ou, plus exactement un bagotement de quelques degrés autour du deuxième axe, 15 de l'ordre de 6°, soit 3° de chaque côté d'une poion nominale du levier 2. Si cette surface annulaire 11 est facile à fabriquer en une seule phase avec la tête de rotule 3, elle représente une masse que l'on peut réduire en segmentant la surface annulaire 11, par exemple en deux secteurs d'au moins 6° et diamétrabment opposés. [0046] En variante, non représentée, ces deux secteurs diamétralement opposés 20 peuvent être chacun dans un plan différent. [0047] Les figures 2 et 3 décrivent un ensemble de commande de débrayage selon un mode de réalisation de l'invention. L'interférence mécanique rigide 6 est réalisée par la surface annulaire 11 de la tête de rotule, et venant contre deux butées franches du levier 12, 13, formant un appui ponctuel. L'appui ponctuel est réalisé en réduisant les surfaces 25 de contact rigides des butées franches du levier 12, 13. [0048] Dans une variante, non représentée, l'appui ponctuel est réalisé en créant un galbe sur les surfaces de contact rigides des butées franches du levier 12, 13 et/ou les butées franches de l'articulation 32, 34, ou des butées franches du levier 12, 13 et/ou de la surface annulaire 11. 30 [0049] Dans une variante, non représentée, la surface annulaire 11 est portée par le levier 2, alors que les butées franches 12, 13 sont portées par la tête de rotule 3 ou la queue de rotule 5. 3054624 9 [0050] La figure 6 montre un ensemble de commande de débrayage selon un mode de réalisation de l'invention et comprenant un élément élastique 14 au niveau de interférence mécanique rigide 6, entre ledit levier 2 et ladite articulation 1, par exemple entre la surface annulaire 11 portée par la tête de rotule 3 et la surface de contact rigide de butée franche 5 du levier 13 portée par le chapeau de maintien 10. L'élément élastique 14 est représenté sous la forme d'une lèvre ou d'une lamelle flexible ayant une base fixée par un moyen de fixation quelconque sur le chapeau de maintien 10, et une extrémité libre de sorte à s'interposer entre la surface annulaire 11 et la surface de contact rigide de butée franche du levier 13. Lorsque le levier 2 va progressivement aller en interférence mécanique 6, la 10 surface annulaire 11 va se rapprocher de l'élément élastique 14, puis pousser cet élément élastique 14 en butée contre la surface de contact rigide de butée franche du levier 13 en le faisant fléchir. [0051] En variante, l'élément élastique 14 et le chapeau de maintien 10 peuvent être réalisés en une pièce dans une matière permettant le fléchissement élastique de la lèvre 15 ou de la lamelle, comme par exemple une matière plastique. Mais le fléchissement élastique de la lèvre ou de la lamelle peut également être obtenu en utilisant une matière métallique avec une épaisseur de la lèvre ou de la lamelle suffisamment fine. [0052] La figure 7 montre un ensemble de commande de débrayage selon un mode de réalisation de l'invention comprenant une interférence mécanique 6 entre la tête de rotule 20 3 et le levier 2. Cette interférence mécanique 6 est réalisée entre une protubérance de la tête de rotule 3 et le levier 2. [0053] L'ensemble de commande de débrayage telle que décrite précédemment peut s'appliquer à tout domaine utilisant une commande à levier pivotant autour d'une articulation à rotule. Mais une application privilégiée concerne le domaine des véhicules, 25 notamment des véhicules automobiles dont un carter d'embrayage comprend la commande de débrayage décrite précédemment et un mécanisme d'embrayage à rattrapage d'usure. Ce mécanisme d'embrayage à rattrapage d'usure comporte un plateau presseur, destiné à venir en appui sur un disque de friction, un diaphragme servant à l'actionnement du plateau presseur entre une position totalement embrayée dans laquelle 30 ledit plateau presseur est poussé contre le disque de friction, et une position totalement débrayée dans laquelle ledit plateau presseur est écarté du disque de friction par l'intermédiaire de moyens de rappel du plateau presseur , un organe de rattrapage de l'usure du disque de friction, intercalé entre le diaphragme et le plateau presseur, de façon 3054624 10 à ajuster la distance entre le diaphragme et le plateau presseur et compenser l'usure du disque de friction, le diaphragme étant lui-même commandé par la butée d'embrayage 15 poussée par le levier 2. La position totalement débrayée est donnée par la position extrême 8 du levier 2, position de fin de course du levier 2 enfonçant la butée d'embrayage 5 15 vers le diaphragme. La position totalement embrayée est donnée par la position extrême 9 du levier 2, position de repos du levier 2 en butée du côté opposé. [0054] Ce carter d'embrayage peut être le carter d'une boîte de vitesses s'il est réalisé en une seule pièce avec le carter d'embrayage. Plus particulièrement, le support fixe est le carter d'embrayage. 10 REVENDICATIONS1. Ensemble de commande de débrayage comprenant un support fixe, une butée d'embrayage, une articulation à rotule (1), un levier (2) mobile autour de ladite articulation (1), ladite articulation (1) comprenant une tête de rotule (3) coopérant avec une surface complémentaire (4) dudit levier (2), ladite tête de rotule (3) étant maintenue en contact permanent avec ladite surface complémentaire (4), ladite articulation (1) comprenant en outre une queue de rotule (5) solidaire de ladite tête de rotule (3) et montée fixement sur ledit support fixe, caractérisé par la présence d'au moins une interférence mécanique rigide (6) entre ledit levier (2) et ladite articulation (1), de façon à limiter un débattement angulaire (7) dudit levier entre deux de ses positions extrêmes (8, 9). 2. Ensemble de commande de débrayage selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit levier (2) comprend un coussinet antifriction entre ladite surface complémentaire (4) et ladite tête de rotule (3). 3. Ensemble de commande de débrayage selon l'une des revendications précédentes, ledit levier (2) comprenant un chapeau de maintien (10) encerclant ladite tête de rotule (3) en la maintenant en contact permanent avec ladite surface complémentaire (4), caractérisé en ce que l'interférence mécanique rigide (6) est réalisée entre ledit chapeau de maintien (10) et ladite articulation (1). 4. Ensemble de commande de débrayage selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'interférence mécanique rigide (6) est réalisée entre ledit coussinet antifriction et ladite articulation (1). 5. Ensemble de commande de débrayage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'interférence mécanique rigide (6) est réalisée entre ledit levier (2) et ladite tête de rotule (3). 6. Ensemble de commande de débrayage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite interférence mécanique rigide (6) est réalisée par au moins une surface annulaire (11) centrée sur le point 3054624 12 d'articulation de ladite tête de rotule (3) contre au moins une butée formant un appui ponctuel (12, 13). 7. Ensemble de commande de débrayage selon la revendication 6, caractérisé en ce que ladite articulation (1) comprend ladite surface annulaire (11), et en ce 5 que ledit levier (2) comprend ladite butée formant un appui ponctuel (12, 13). 8. Ensemble de commande de débrayage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un élément élastique (14) au niveau de ladite interférence mécanique rigide (6), entre ledit levier (2) et ladite articulation (1). 10 9. Carter d'embrayage comprenant un mécanisme d'embrayage, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un ensemble de commande de débrayage selon l'une des revendications précédentes, et en ce que ledit mécanisme d'embrayage comprend un dispositif de rattrapage d'usure dudit mécanisme d'embrayage. 15 10. Carter d'embrayage caractérisé en ce qu'il comprend un ensemble de commande de débrayage selon l'une des revendications 1 à 8, et en ce que ledit support fixe est ledit carter d'embrayage.