Brevet FR3076329A1 — publié le 20190705

Actionneur d'embrayage La prosente invention concerne un actionneur d'embrayage, notamment pour un systeme de transmission d'un vehicule automobile. L'invention s'applique notamment, mais non exclusivement, a l'actionnement d'un systeme d'embrayage simple ou double dont l'etat au repos peut etre normalement embraye ou normalement debraye, a l'actionnement d'un synchroniseur de bolte de vitesses pour transmission manuelle, a l'actionnement d'une bolte de vitesses robotisoe, a l'actionnement d'une bolte de vitesses manuelle a double embrayage, ou encore a l'actionnement d'un embrayage de couplage d'un moteur therm ique avec une machine electrique lorsque ces deux derniers font partie d'une chaine de propulsion d'un vehicule hybride. L'actionneur d'embrayage permet de passer d'un otat embraye, dans laquelle le systeme de transmission permet la transmission d'un couple ou d'un mouvement, a un otat debraye, dans laquelle une telle transmission n'est pas effectuoe. L'actionneur d'embrayage permet ogalement de maintenir le systeme dans l'etat embraye ou debraye. Le document W02015/090316 divulgue un actionneur d'embrayage comportant une carter, un moteur electrique monte dans le carter et dont l'axe de sortie est couple en rotation a un premier pignon d'un mocanisme roducteur, un mocanisme de transformation de mouvement roto-lineaire comportant une vis portant un second pignon engrenant avec le premier pignon et comportant un ocrou. L'ocrou coopere avec la vis et est couple a la fois en rotation et en translation avec un organe de poussee. L'organe de poussee permet d'actionner le deplacement d'un piston d'un ometteur hydraulique, de fawn a pouvoir deplacer un volume d'huile. La rotation de l'axe du moteur entraine ainsi le deplacement du piston, 2 par l'intermediaire des pignons du mocanisme roducteur et du dispositif de transformation de mouvement. Un tel actionneur est dit hydrostatique en ce qu'il permet le deplacement d'un volume de fluide, sans toutefois generer un debit de fluide 5 hydraulique, le volume de fluide restant en effet quasiment inchange dans le temps. Un probleme lie aux actionneurs d'embrayage de l'art anterieur concerne les vibrations et bruits qu'ils peuvent produire notamment au niveau du mocanisme roducteur. En effet, l'acoustique apparalt comme un 10 element de confort essentiel dans les vehicules automobiles actuels de sorte qu'il devient nocessaire d'empecher la transmission des vibrations et sons produits par un actionneur de se transmettre aux autres elements du vehicule et notamment a l'habitacle. Pour cela, it convient de roduire la bruyance de l'actionneur afin d'arriver a un niveau de bruit de l'ordre de 55 a 15 60 dB(A) a 1 metre. Les actionneurs d'embrayage de l'art anterieur comprenant un mocanisme roducteur avec des pignons sont egalement tres compliques a mettre au point du fait qu'ils exigent des precisions d'entraxe elevoes et absorbent mal les chocs, en particulier a basse temperature et ce 20 particulierement pour les engrenages en plastique. Une des solutions connues pour surmonter ces problemes lies au mocanisme roducteur est de proposer un actionneur dans lequel le moteur electrique est lie directement au dispositif de transformation de mouvement roto-lineaire et a l'emetteur hydraulique, comme par exemple l'actionneur 25 docrit dans le brevet US 4,918,921. Cependant, ce type d'actionneur appele « direct drive » est encombrant notamment axialement car les longueurs du moteur electrique, du dispositif de transformation de mouvement roto-lineaire et de l'emetteur hydraulique s'additionnent. 30 3 Afin de surmonter au moins partiellement ces inconvonients, la prosente invention concerne un actionneur pour systeme d'embrayage de vehicule automobile, l'actionneur comprenant un moteur electrique, un mocanisme de transformation de mouvement roto-lineaire, un mocanisme 5 roducteur dispose entre le moteur electrique et le mocanisme de transformation de mouvement roto-lineaire caracterise en ce que le mocanisme roducteur comprend une courroie ou une chaine. L'utilisation d'une courroie ou d'une chaine dans le mocanisme roducteur permet de diminuer la bruyance de l'actionneur mais aussi de 10 s'affranchir des exigences de precisions elevoes ce qui revient a faire baisser le coOt de l'actionneur. Selon une particularito de ('invention, le moteur electrique s'etend selon un axe A et le mocanisme de transformation de mouvement roto-lineaire s'etend selon un axe B, ('axe A du moteur electrique et ('axe B du mocanisme 15 de transformation de mouvement roto-lineaire sont paralleles. Cette architecture en « U » permet d'obtenir un actionneur plus compact que les actionneurs de ('art anterieur. Selon une autre particularito de ('invention, le moteur electrique comporte un arbre de sortie sur lequel est hoe en rotation une poulie motrice 20 et le mocanisme de transformation de mouvement roto-lineaire comporte une vis sur laquelle est hoe en rotation une poulie receptrice. Selon un aspect de ('invention, la poulie motrice est emmanchoe en force sur ('arbre de sortie du moteur electrique ou taillee directement dans ('arbre de sortie du moteur electrique. La poulie motrice peut etre en metal ou 25 en plastique pourvu d'un insert. Selon un autre aspect de ('invention, la poulie receptrice est emmanchoe en force ou surmouloe et/ou fixoe par complementarito de formes sur la vis du mocanisme de transformation de mouvement roto-lineaire. La poulie receptrice peut etre en metal, en alliage d'aluminium, en magnesium ou en 30 plastique. 4 Selon un aspect de l'invention, la poulie receptrice prosente au moins une flasque rapportoe. Selon une caracteristique de l'invention, le mocanisme de transformation de mouvement roto-lineaire est un systeme de vis a billes, un 5 systeme de vis/ocrou, un systeme de vis a rouleaux planotaires ou un systeme de galets sur rampes. Selon une autre caracteristique de l'invention, I'actionneur comprend un ometteur hydraulique lie au mocanisme de transformation de mouvement roto-lineaire. 10 De maniere avantageuse, l'emetteur hydraulique est concentrique au mocanisme de transformation de mouvement roto-lineaire. Selon une particularite de l'invention, le moteur electrique et le mocanisme de transformation de mouvement roto-lineaire sont situos du meme cote de la courroie. Cette architecture en « U » permet d'obtenir un 15 actionneur plus compact que les actionneurs de ('art anterieur. Selon une particularite de l'invention, le rapport de reduction du mocanisme roducteur est compris entre 1 et 5. Selon un aspect de l'invention, la courroie est realisee en elastomere renforcoe en fibres. 20 Selon un aspect additionnel, la courroie est crantoe ou striee. Selon un aspect supplementaire, la courroie est trapozoIdale, ronde ou plate. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, details, 25 caracteristiques et avantages de celle-ci apparaitront plus clairement au cours de la description suivante de l'invention, donnoe uniquement a titre illustratif et non limitatif, en reference aux figures annexoes. - la figure 1 est une vue en coupe de l'actionneur selon l'invention et, 5 - la figure 2 est une vue en perspective de l'actionneur focalisoe sur le mocanisme roducteur. Sur les figures, les elements ayant des fonctions identiques portent les 5 memes numeros de reference. Les realisations suivantes sont des exemples. Bien que la description se refere a un ou plusieurs modes de realisation, ceci ne signifie pas nocessairement que chaque reference concerne le meme mode de realisation, ou que les caracteristiques s'appliquent seulement a un seul 10 mode de realisation. De simples caracteristiques de differents modes de realisation peuvent etre combinees pour fournir d'autres realisations. La figure 1 reprosente une vue en coupe d'un actionneur d'embrayage 1 selon ('invention. Celui-ci comporte un moteur electrique 2 s'etendant selon 15 un axe A et loge dans une carcasse, un mocanisme roducteur 4 relio au moteur electrique 2, un carter 13 recevant le mocanisme roducteur 4 et un couvercle 14 destine a etre fixo au carter 13. Le carter 13 comprend une premiere partie 13a formant un boltier delimitant un volume interne et une seconde partie 13b formant un boltier, s'etendant selon un axe B depuis la 20 premiere partie et delimitant ogalement un volume interne. Le volume interne de la seconde partie 13b debouche dans le volume interne de la premiere partie 13a. L'axe B est parallele a l'axe A et est docale par rapport audit axe A. Le volume interne de la premiere partie 13a peut etre ferme par le 25 couvercle 14 apte a etre fixo par vissage, rivetage, encliquetage ou tout autre moyen de fixation approprio sur la premiere partie 13a (voir figure 2). Le carter 13 et le couvercle 14 sont par exemple en plastique, et peuvent etre soudos l'un a l'autre par soudage laser ou par soudage a ultra-sons. De maniere alternative, le carter 13 et/ou le couvercle 14 peuvent etre realises 30 en aluminium ou en acier. 6 Le carter 13 de l'actionneur 1 est par exemple destine a etre fixo a un carter d'une bolte de vitesse, par exemple par l'intermediaire d'un support non represent& Le moteur electrique 2 est par exemple un moteur a aimants 5 permanents sans balais ou moteur dit « brushless », monte sur le carter 13. Le moteur electrique 2 est loge dans la carcasse formant egalement une bride de fixation, ladite bride permettant la fixation de la carcasse du moteur electrique 2 sur le carter 13, par exemple par l'intermediaire de vis engagees dans des taraudages situos au niveau de la premiere partie 13a du carter 13. 10 Un joint peut etre menage entre la bride de fixation et le carter 13. Le moteur electrique 2 comporte en outre un arbre 6 tournant. L'arbre 6 s'etend selon l'axe A et debouche dans le volume interne de la premiere partie 13a du carter 13. L'arbre 6 est lie en rotation a une poulie motrice 8 disposoe sur une extern ito arriere de cet arbre 6. 15 L'arbre 6 est supports par un palier 17, ici un roulement a billes. Le palier 17 comporte une bague interne entourant ('arbre 6 et une bague externe logee dans le carter 13. Une poulie receptrice 9 est hoe en rotation avec une extromito arriere d'une vis 7 s'etendant selon l'axe B. La vis 7 comporte une partie arriere 20 cylindrique lisse sur laquelle est dispose la poulie receptrice 9 et une partie avant prosentant un filetage. La vis 7 comporte un mocanisme 3 de transformation de mouvement roto-lineaire comportant un ocrou 11 positionne au regard du filetage de la vis 7. Le filetage de ladite vis 7 comporte ici un pas et un profil compatibles avec ('utilisation de billes 25 engagees entre les filets et l'ocrou 11. Le mocanisme 3 de transformation de mouvement roto-lineaire peut par exemple comporter en variante un systeme de vis/ocrou, un systeme de vis a rouleaux planotaires ou un systeme de galets sur rampes. Le mocanisme 3 de transformation de mouvement rotolineaire est loge dans le volume interne du boltier 13b. 7 La vis 7 est supportoe par un palier 18, ici un roulement a billes, a proximito de la partie arriere de la vis 7. Le palier 18 comporte une bague interne entourant la vis 7 et une bague externe logoe dans le carter 13. Le palier 18 est situe axialement entre la poulie receptrice 9 et mocanisme 3 de 5 transformation de mouvement roto-lineaire. L'ocrou 11 coopere avec la vis 7 et est couple a la fois en rotation et en translation avec un organe de poussee 15. L'organe de poussee 15 permet d'actionner le deplacement d'un piston 16 d'un ometteur hydraulique 12, de fawn a pouvoir deplacer un volume d'huile. L'emetteur hydraulique 12 est 10 concentrique au mocanisme 3 de transformation de mouvement roto-lineaire. L'emetteur hydraulique 12, qui est ici un maitre-cylindre comporte un corps 19 fixo sur le carter 13, et en particulier sur l'extromito avant de la seconde partie 13b du carter 13, par l'intermediaire d'une bague de fixation. Le piston 16 de l'emetteur hydraulique 12 est mobile selon l'axe B par 15 rapport au corps 19. Le piston 16 est rappele vers l'arriere par un ressort de rappel 20 intercale axialement entre le piston 16 et le corps 19. Le corps 19 comporte en outre une zone de raccordement 21 servant a raccorder une conduite. Le deplacement du piston 16 entraine le deplacement d'un volume de fluide hydraulique dans la conduite, par exemple de l'huile, de fawn a 20 actionner un recepteur hydraulique, lui-meme apte a actionner un embrayage. L'extromito avant de l'organe de poussee 15 est en appui plan sur l'extromito arriere du piston 16. La surface de l'extromito avant de l'organe de poussee 15 et la surface de l'extromito arriere du piston 16, sont des 25 surfaces orientees radialement. Un tel appui plan autorise un oventuel dosaxage du piston et de l'organe de poussee 15, de fawn a oviter de contraindre le piston et oviter tout risque de fuite entre le piston et le corps. Afin de roduire la bruyance de l'actionneur tout en garantissant une transmission optimale entre l'arbre 6 du moteur electrique 2 et la vis 7 du 30 mocanisme de transformation de mouvement roto-lineaire 3, une courroie 5 8 est disposoe entre la poulie motrice 8 et la poulie receptrice 9. De fawn alternative, une chaine peut jouer le meme role que la courroie. Dans ce cas de figure la poulie motrice 8 et la poulie receptrice 9 seront remplacos respectivement par un pignon menant et un pignon men& 5 Le mocanisme roducteur 4 est ainsi forme par la poulie motrice 8, la poulie receptrice 9 et la courroie 5. Le moteur electrique 2 et le mocanisme 3 de transformation de mouvement roto-lineaire sont situos du meme cote de la courroie 5. Le rapport de reduction du mocanisme roducteur 4 est compris entre 1 10 et 5. En d'autres termes, la poulie motrice 8 a un diametre externe plus petit que le diametre externe de la poulie receptrice 9. Le rapport de reduction otant calcule de la maniere suivante : d / D ; d otant le diametre externe de la poulie motrice 8 et D otant le diametre externe de la poulie receptrice 9. La courroie 5 est ici realisee en elastomere renforcoe en fibres. Les 15 fibres peuvent etre libres et/ou tissees en fils et/ou en nappes. Les fibres peuvent etre naturelles ou de preference synthetiques (verre, polyamide, Kevlar®...). La courroie 5 peut etre revetue d'une matiere anti-frottement tel que du PTFE. La courroie 5 est de preference crantoe afin d'augmenter la flexibilite. L'utilisation d'une courroie 5 crantoe est avantageuse car elle est 20 sans glissement, ce qui est important pour connaitre la position absolue de l'actionneur 1 a partir d'un capteur de rotation dans le moteur electrique. Une courroie 5 crantoe supporte ogalement mieux les basses vitesses et exige une tension initiale plus faible. De maniere alternative, la courroie 5 peut etre striee. La courroie 5 est trapozoIdale, ronde ou plate. Dans le present 25 actionneur 1, la courroie 5 est de preference plate et crantoe. La poulie motrice 8 et la poulie receptrice 9 ont des formes complementaires a la courroie 5 sur leurs diametres externes afin de garantir une transmission optimale. La poulie motrice 8 est emmanchoe en force sur l'arbre 6 de sortie du 30 moteur electrique 2. Dans ce cas la poulie motrice 8 est en metal ou en plas- 9 tique avec un insert motallique. En variante non reprosentee, la poulie motrice 8 peut etre taillee directement dans I'arbre 6 de sortie du moteur electrique 2. Dans ce cas la poulie motrice 8 est en acier. La poulie receptrice 9 est surmouloe sur la vis 7 du mocanisme 3 de 5 transformation de mouvement roto-lineaire. Dans ce cas, la poulie receptrice 9 est en plastique ou en alliage d'aluminium ou en magnesium. De maniere alternative et non reprosentee, la poulie receptrice 9 peut etre emmanchoe en force ou fixoe par complementarito de formes sur la vis 7 du mocanisme 3 de transformation de mouvement roto-lineaire. Dans le cas d'un emmanche10 ment en force, la poulie receptrice 9 peut etre en metal ou en plastique avec un insert metallique. Dans le cas d'une fixation par complementarito de formes (cannelures, clavette, goupille radiale..), la poulie receptrice 9 peut etre en plastique ou en aluminium. La poulie receptrice 9 peut egalement etre a la fois surmouloe et fixoe par complementarito de formes sur la vis 7 15 du mocanisme 3 de transformation de mouvement roto-lineaire. En variante non reprosentee, la poulie receptrice 9 est en metal embouti, par exemple en acier. La poulie receptrice 9 prosente avantageusement au moins une flasque 10. Cette flasque 10 peut etre rapportoe sur la poulie receptrice 9 ou bien 20 obtenue de matiere avec la poulie receptrice 9, par exemple lors du moulage de celle-ci. La flasque 10 permet de centrer la courroie 5 sur la poulie receptrice 9. Une flasque 10 peut se trouver de chaque cote de la poulie receptrice 9 afin de garantir un positionnement optimal de la courroie 5. On peut egalement prevoir que la poulie motrice 8 comporte une flasque 10 sur au moins 25 un de ses cotes (non reprosent6). La figure 2 illustre une vue en perspective de l'actionneur 1 focalisoe sur le mocanisme roducteur 4. Sur cette figure 2 le couvercle 14 a oto retire afin d'apercevoir le mocanisme roducteur 4 qui se trouve dans la premiere 10 partie 13a du carter 13. Le mocanisme roducteur de la figure 2 est identique au mocanisme roducteur de la figure 1. La flasque 10 est fixoe sur la poulie receptrice 9 par l'intermediaire d'une vis 25 et d'une rondelle 26. 5 L'actionneur 1 comporte en outre un boltier 22 logeant une carte elec- tronique de puissance et/ou de commande, ledit boltier 22 otant fixo sur un support 23 menage a proximito de la partie avant du moteur electrique 2 par l'intermediaire de vis par exemple. La carte electronique et le boltier 22 comportent des connecteurs (non 10 reprosentes), permettant de raccorder electriquement la carte au moteur electrique 2 et/ou a au moins un organe du vehicule (non reprosent6). Le boltier 22 comporte des moyens de dissipation thermique 24 sous formes d'ailettes et/ou d'elements en saillie, par exemple des cones, de maniere a augmenter la surface d'ochange thermique avec ('air environnant. 15 Le boltier 22 est situe dans une zone de l'actionneur 1 qui est ocartee du carter de la bolte de vitesses, ce carter formant une source de chaleur. En fonctionnement, le moteur electrique 2 est commando a ('aide de la carte electronique, entrainant la rotation de l'arbre 6 et de la poulie motrice 8. 20 Cette derniere entraine alors en rotation la poulie receptrice 9 par l'intermediaire de la courroie 5. La vitesse de rotation de la vis 7 est fonction de la vitesse de rotation du moteur 2 et du rapport de reduction du mocanisme roducteur 4, c'est-a-dire la poulie motrice 8, la poulie receptrice 9 et la courroie 5. 25 La rotation de la vis 7 entraine le deplacement de l'ocrou 11 selon l'axe B. Ce dernier otant en appui axial sur ('organe de poussoe 15 qui est alors deplace suivant ('axe B entre une premiere position extreme et une deuxieme position extreme. Ces deux positions extremes correspondent par exemple a des positions embrayoe et debrayee de l'embrayage. 11 L'emetteur hydraulique 12 utilise peut etre un ometteur standard du commerce. Le deplacement en translation, selon l'axe B, de l'ocrou 11 et de l'organe de poussoe 15, entraine le deplacement du piston 16 et du fluide 5 hydraulique de maniere a commander le recepteur hydraulique. Selon une forme de realisation non reprosentee, ('ensemble formes par la vis 7, les billes et l'ocrou 11 peut etre remplace par un systeme de type vis-ocrou conventionnel, dont le pas est plus roduit ou plus important. Dans un tel cas, it est nocessaire d'adapter le rapport de reduction. 10 Le pas apparent peut etre plus roduit (plusieurs filets), mais le pas reel (ou pas holicoIdal) est generalement plus grand pour assurer un rendement correct. La vis a billes pourrait egalement etre remplacoe par une vis a rouleaux planotaires. 15 Quelle que soit la forme de realisation envisagee, un tel actionneur 1 prosente une structure compacte, prosentant un faible encombrement selon les axes A et B et selon la direction perpendiculaire auxdits axes. Par ailleurs, l'utilisation d'une courroie 5 permet une reduction de la bruyance de l'actionneur 1. Le coOt d'un REVENDICATIONS1. Actionneur (1) pour systeme d'embrayage de vehicule automobile, l'actionneur (1) comprenant un moteur electrique (2), un mocanisme (3) de transformation de mouvement roto-lineaire, un mocanisme roducteur (4) dispose entre le moteur electrique (2) et le mocanisme (3) de transformation de mouvement roto-lineaire caracterise en ce que le mocanisme roducteur (4) comprend une courroie (5) ou une chaine. 2. Actionneur (1) selon la revendication 1 caracterise en ce que le moteur electrique (2) s'etend selon un axe (A) et le mocanisme (3) de transformation de mouvement roto-lineaire s'etend selon un axe (B), ('axe (A) du moteur electrique (2) et ('axe (B) du mocanisme (3) de transformation de mouvement roto-lineaire sont paralleles. 3. Actionneur (1) selon la revendication 1 ou 2 caracterise en ce que le moteur electrique (2) comporte un arbre (6) de sortie sur lequel est hoe en rotation une poulie motrice (8) et le mocanisme (3) de transformation de mouvement roto-lineaire comporte une vis (7) sur laquelle est hoe en rotation une poulie receptrice (9). 4. Actionneur (1) selon la revendication 3 caracterise en ce que la poulie motrice (8) est emmanchoe en force sur ('arbre (6) de sortie du moteur electrique (2) ou taillee directement dans ('arbre (6) de sortie du moteur elec- trique (2). 5. Actionneur (1) selon la revendication 3 caracterise en ce que la poulie receptrice (9) est emmanchoe en force ou surmouloe et/ou fixoe par complementarito de formes sur la vis (7) du mocanisme (3) de transformation de 30 mouvement roto-lineaire. 13 6. Actionneur (1) selon la revendication 3 ou 5 caracterise en ce que la poulie receptrice (9) prosente au moins une flasque (10). 7. Actionneur (1) selon l'une des revendications procedentes caracterise en 5 ce que le mocanisme (3) de transformation de mouvement roto-lineaire est un systeme de vis a bille, un systeme de vis/ocrou, un systeme de vis a rouleaux planotaires ou un systeme de galets sur rampes. 8. Actionneur (1) selon l'une des revendications procedentes caracterise en 10 ce que I'actionneur (1) comprend un ometteur hydraulique (12) lie au mocanisme (3) de transformation de mouvement roto-lineaire. 9. Actionneur (1) selon la revendication 8 caracterise en ce que l'emetteur hydraulique (12) est concentrique au mocanisme (3) de transformation de 15 mouvement roto-lineaire. 10. Actionneur (1) selon l'une des revendications procedentes caracterise en ce que le moteur electrique (2) et le mocanisme (3) de transformation de mouvement roto-lineaire sont situos du meme cote de la courroie (5). 20 11. Actionneur (1) selon l'une des revendications procedentes caracterise en ce que le rapport de reduction du mocanisme roducteur (4) est compris entre 1 et 5. 25 12. Actionneur (1) selon l'une des revendications procedentes caracterise en ce que la courroie (5) est realisee en elastomere renforcoe en fibres. 13. Actionneur (1) selon l'une des revendications procedentes caracterise en ce que la courroie (5) est crantoe ou striee. 14. Actionneur (1) selon l'une des revendications procedentes caracterise en ce que la courroie (5) est trapozoIdale, ronde ou plate.