FR2810381A1 - Perfectionnement a un actionneur pour embrayage pilote de vehicule automobile - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un actionneur pour embrayage piloté de véhicule automobile, cet actionneur (A) comprenant un organe moteur (M), un organe de sortie relié à une timonerie de commande (T) de l'embrayage pour faire passer ce dernier d'une position embrayée à une position débrayée et vice-versa, et un mécanisme de transmission de mouvement (5) situé entre l'organe moteur (M) et l'organe de sortie, ce mécanisme comprenant au moins un secteur denté (12) entraîné en rotation par l'organe moteur (M), caractérisé en ce que le secteur denté (12) engrène une crémaillère courbe (15) qui est portée par une première biellette (17) guidée par au moins une articulation et formant l'organe de sortie de l'actionneur (A).

Description

L'invention concerne un perfectionnement apporté à un actionneur pour un embrayage piloté de véhicule automobile.

D'une façon connue en soi, un embrayage piloté comprend notamment un système d'actionnement ou actionneur qui pilote une timonerie de commande pour agir sur l'équipage mobile de l'embrayage pour le faire passer d'une position embrayée à une position débrayée, et vice-versa. Un tel actionneur comprend notamment un organe moteur un moteur électrique par exemple, et un dispositif de transmission de mouvement entre l'organe moteur et l'organe de sortie de l'actionneur qui est relié à la timonerie de commande de l'embrayage.

D'une manière générale, les actionneurs dont le mouvement de rotation de l'organe moteur est sensiblement proportionnel au mouvement de translation de l'organe de sortie de l'organe moteur utilisent ordinairement un dispositif de transmission de mouvement linéaire type pignon-crémaillère droite ou rectiligne. Concrètement, le pignon est solidaire d'une roue dentée qui engrène une vis sans fin entraînée en rotation par l'organe moteur, et la crémaillère rectiligne est portée par un coulisseau qui forme l'organe de sortie de l'actionneur.

Dans un tel actionneur, le coulisseau qui porte la crémaillère rectiligne doit lui-même être supporté par des moyens de guidage fixes qui prennent nécessairement de la place d'une part, et sont délicats à mettre en oeuvre d'autre part.

Un but de l'invention est de concevoir un actionneur pour embrayage piloté dans lequel on puisse s'affranchir problèmes de guidage du coulisseau qui porte la crémaillère du dispositif de transmission de mouvement entre l'organe moteur et le coulisseau.

A cet effet, l'invention propose un actionneur pour embrayage piloté de véhicule automobile, cet actionneur comprenant un organe moteur, un organe de sortie relié à une timonerie de commande de l'embrayage pour faire passer ce dernier d'une position embrayée à une position débrayée et vice- versa, et un mécanisme de transmission de mouvement situé entre l'organe moteur et l'organe de sortie, ce mécanisme comprenant au moins un secteur denté entraîné en rotation par l'organe moteur, actionneur qui est caractérisé en ce que le secteur denté engrène une crémaillère courbe qui est portée par une première biellette guidée par au moins une articulation et formant l'organe de sortie de l'actionneur. D'une manière générale, une extrémité de la première biellette est reliée à la timonerie de commande de l'embrayage et est animée d'un mouvement de translation, alors que son autre extrémité est reliee à une seconde biellette qui est montée pivotante autour d'un pivot fixe, et animée d'un mouvement suivant une trajectoire non rectiligne.

Les moyens entraînés en rotation par l'organe moteur et qui coopèrent avec la crémaillère courbe peuvent être réalisés suivant moins deux modes de réalisation.

Selon un premier mode de réalisation, ces moyens comprennent une vis sans fin entraînée en rotation par l'arbre de sortie de l'organe moteur un moteur électrique par exemple, une roue avec une denture périphérique engrène la vis sans fin, et un secteur denté coaxial et solidaire de la roue dentee, qui engrène la crémaillère.

Selon un second mode de réalisation, la denture de la roue et le secteur denté, sont portés par une même pièce et sont sensiblement coplanaires pour former un ensemble monobloc.

D'une manière générale, le secteur denté peut avoir un rayon fixe ou variable. Plus précisément, si ce rayon est fixe, la transmission de mouvement sera linéaire, alors que s'il est variable la transmission de mouvement sera non linéaire.

Dans tous les cas, la courbure de la crémaillère et le rayon de secteur denté seront calculés point par point.

Par ailleurs, l'utilisation d'un dispositif de transmission de mouvement linéaire n'est pas adaptée à la caractéristique course-effort de l'embrayage est non linéaire. Il en résulte que le couple à fournir par l'organe moteur de l'actionneur ne peut être maintenu sensiblement constant durant les courses de débrayage et d'embrayage, ce qui conduit à un surdimensionnement de l'organe moteur. Pour pallier cet inconvénient, il est connu de compléter le dispositif de transmission de mouvement avec des moyens modérateurs d'effort qui comprennent un accumulateur d'énergie, de tels moyens étant notamment décrits dans les documents FR-2 660 392 et EP- 0 490 730.

Ces moyens modérateurs d'effort sont reliés à la seconde biellette du mécanisme de transmission de mouvement pour former une liaison de type non linéaire entre le moteur et la timonerie de commande de l'embrayage. Enfin, il est connu d'associer à ces moyens modérateurs d'effort des moyens modificateurs d'effort qui ont pour fonction de pouvoir compenser notamment les usures qui surviennent au sein de l'embrayage lors de sa durée de vie et les dispersions dues aux tolérances de fabrication des éléments constitutifs de l'embrayage. A cet effet, on fait effectuer au moteur de l'actionneur une sur-course de débrayage pour faire varier le niveau d'energie emmagasiné par l'accumulateur. Cette variation d'énergie est notamment obtenue par rotation d'une roue à rochet au moyen d'un doigt de commande situé dans le mécanisme de transmission de mouvement.

Dans cette configuration, le mécanisme de transmission de mouvement l'actionneur comprend également des moyens pour mettre en oeuvre successivement deux lois de transmission de mouvement, l'une pendant la course de débrayage normale et l'autre pendant la sur-course de débrayage, sachant la loi de transmission de mouvement pendant la sur-course de débrayage donne un rapport de transmission de mouvement plus important.

Ces moyens comprennent un doigt d'entraînement destiné à s'engager dans une rainure ou encoche ménagée à la périphérie de roue étagée, cette rainure présentant un premier profil de came curviligne suivi d'un second profil de came sensiblement linéaire avec lequel coopère le doigt d'entraînement lors de la sur-course de l'actionneur, et le doigt d'entraînement est porté par la première biellette ou par la seconde biellette.

D'autres avantages, caractéristiques et détails de l'invention ressortiront complément de description qui va suivre en référence à des dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple et dans lesquels - les figures 1 à 3 sont des vues en perspective partielles d'un premier mode réalisation de l'actionneur selon l'invention ; - la figure 4 est une vue en perspective d'un deuxième mode de réalisation de l'actionneur selon l'invention ; - la figure 5 est une vue en perspective partielle d'un troisième mode de réalisation de l'actionneur selon l'invention ; - la figure 6 est une vue du détail indiqué par la flèche VI de la figure 5 ; - les figures 7a à 7d sont des vues schématiques et partielles pour illustrer le fonctionnement du troisième mode de réalisation de l'actionneur selon l'invention ; - la figure 8a est une vue schématique et partielle d'une variante du troisième mode de réalisation de l'actionneur selon l'invention - et - les figures 8b, 8c et 8d illustrent le fonctionnement de la variante représentée sur la figure 8a.

L'actionneur A pour un embrayage piloté de véhicule automobile et tel qu'illustré à la figure 1, comprend au moins et d'une façon connue en soi un organe moteur M, un moteur électrique par exemple, un organe de sortie 3 et un mécanisme 5 de transmission de mouvement entre l'organe moteur M et l'organe de sortie 3 de l'actionneur A.

L'organe de sortie 3 de l'actionneur A est relié à une timonerie commande T pour faire passer l'embrayage (non représenté) d'une position embrayée à une position débrayée et vice-versa.

Selon un6 premier mode de réalisation de l'invention illustré sur figures 1 à 3, le mécanisme 5 de transmission de mouvement de l'actionneur A comprend une vis sans fin 7 qui est entraînée en rotation par l'arbre de sortie 9 de l'organe moteur M, une roue 10 avec une denture périphérique 11 qui engrène la vis sans fin 7, un secteur denté 12 coaxial et solidaire de la roue dentée 10, et une crémaillère courbe 15 qui engrene le secteur denté 12.

La crémaillère courbe 15 est portée par une première biellette 17 qui constitue l'organe de sortie 3 de l'actionneur A. Une extrémité 1 de la première biellette 17 est reliée à la timonerie de commande T de l'embrayage et se déplace suivant un mouvement de translation alternatif lorsque l'actionneur est en fonctionnement.

D'une manière générale, la timonerie de commande T de l'embrayage peut être de toute nature appropriée mécanique ou hydraulique. Dans l'exemple illustré sur les figures 1 à 3, la timonerie T est type hydraulique et comprend un piston 18 qui est mobile à l'intérieur d'un cylindre fixe 19. Le piston 18 peut être utilisé pour commander directement une butée débrayage, par exemple. La liaison mécanique entre la première biellette 17 et le piston 18 est une liaison articulée à rotule, par exemple.

L'autre extrémité 17b de la biellette 17 est montée articulée par un axe 20 à une extrémité d'une seconde biellette 22 qui est montée pivotante autour d'un pivot 24. Cette extrémité 17b de la biellette 17 se déplace suivant une trajectoire non rectiligne lorsque l'actionneur A est en fonctionnement.

Le secteur denté 12 peut avoir un rayon fixe ou variable suivant que l'on souhaite obtenir une transmission de mouvement linéaire ou non- linéaire. Dans l'exemple illustré sur la figure 1, le rayon du secteur denté variable.

Le profil courbe de la crémaillère 15 et le rayon du secteur denté 12 sont calculés point par point en fonction de la trajectoire décrite son extrémité 17b. D'une manière générale, un mécanisme 5 de transmission de mouvement linéaire n'est pas adapté à la caractéristique course-effort de l'embrayage qui est non linéaire. Le choix d'un secteur denté 12 à rayon variable peut être utilisé pour favoriser une transmission de mouvement linéaire mais ce but est essentiellement atteint par des moyens modérateurs d'effort à accumulation d'énergie et connus en soi.

L'accumulation d'énergie est par exemple assurée par ressort hélicoïdal 27, et les moyens modérateurs d'effort 25 sont reliés au mécanisme 5 de transmission de mouvement par la seconde biellette 22 dont l'autre extrémité, opposée à l'axe d'articulation 20 avec la première biellette 17, est articulée par un axe 28 à une tige de sortie 29 des moyens modérateurs d'effort Lorsque cette tige 29 est tirée, le ressort 27 s'étire en emmagasinant de l'énergie. Le ressort 27 est soutenu par un support 30 qui est monté articulé sur un pivot fixe 32 situé du côté opposé à la tige 29. La seconde biellette est légèrement courbe et son pivot 24 est situé dans sa partie centrale.

Sur la figure 1, l'actionneur A est représenté dans un état correspondant à une position embrayée de l'embrayage. Dans cet état, moteur n'est pas alimenté, une extrémité du secteur denté 12 est en prise vers une extrémité de la crémaillère 15, la tige de sortie 29 des moyens modérateurs d'effort 25 est globalement dans le prolongement de la seconde biellette 22, et le ressort 27 est dans un état initial, éventuellement précontraint.

Sur la figure 2, l'actionneur A est représenté dans un état intermédiaire suite à l'actionnement du moteur M pour faire passer l'embrayage dans une position embrayée. Dans cet état intermédiaire, la rotation du secteur denté 12 par l'intermédiaire de la vis sans fin 7 et de la roue 10, entraîne le déplacement de la première biellette 17 et donc la crémaillère 15 d'une manière telle # que son extrémité 17a se déplace en translation, ce qui a pour effet de faire pénétrer plus avant le piston 18 à l'intérieur du cylindre 19 ; # que son extrémité 17b se déplace suivant une trajectoire non rectiligne par suite du pivotement de la seconde biellette 22 autour de son pivot 28. Parallèlement, au cours du pivotement de la seconde biellette 22, la tige de sortie 29 des moyens modérateurs d'effort 25 est tirée, ce a pour effet d'étirer le ressort 27 qui accumule ainsi de l'énergie. La tige de sortie 29 et la seconde biellette 22 ne sont plus dans le prolongement l'une de l'autre forment un angle entre elles.

Sur la figure 3, l'actionneur A est représenté dans un état correspondant à la position débrayée de l'embrayage. Dans cet état, le ressort a accumulé un maximum d'énergie lors de la phase de synchronisation avant de la restituer lors de la phase de crabotage du rapport de vitesse sélectionné.

Selon un deuxième mode de réalisation de l'invention illustré sur la figure 4, la denture 11 de la roue 10 et le secteur denté 12 sont situés la périphérie d'une roue 10' ou roue étagée pour ne former qu'une seule pièce. La denture 11 se limite à un secteur denté de rayon constant, alors le secteur denté 12 est à rayon variable, chaque secteur s'étendant sensiblement sur 180 . Le fonctionnement de l'actionneur A n'est pas modifie par rapport à celui décrit précédemment, mais il présente l'avantage d'être plus compact et par conséquent moins encombrant.

Un troisième mode de réalisation de l'invention est illustré sur les figures 5, 6, et 7a à 7d.

L'actionneur A reprend les caractéristiques de celui illustré sur la figure 4, mais il est complété par des moyens modificateurs d'effort sont associés aux moyens modérateurs d'effort 25.

Comme explicité en préambule, ces moyens modificateurs d'effort 35 ont pour fonction de faire varier le niveau d'énergie emmagasiné ressort 27, et sont actionnés à partir de l'organe moteur M. Ces moyens modificateurs d'effort 35 peuvent être conçus selon différents modes réalisation qui sont notamment décrits dans la Demande de Brevet 99 02837. Parmi ces modes de réalisation, les moyens modificateurs d'effort 35 comprennent une roue à rochet 37 dont la rotation permet modifier l'état de précontrainte du ressort 27.

Les moyens modificateurs d'effort 35 sont actionnés lors d'une sur-course de débrayage au moyen d'un cliquet de commande 38 solidaire la seconde biellette 22 et destiné à venir en prise avec la roue à rochet Pour les raisons explicitées en préambule, la sur-course de débrayage réalisée par l'actionneur A va s'effectuer avec un rapport de transmission de mouvement plus important pour éviter solliciter plus fortement le moteur M lors du réglage de l'effort de pré-charge du ressort de compensation 27.

A cet effet, le mécanisme de transmission mouvement 5 de l'actionneur est équipé de moyens 40 qui vont permettre de mettre en couvre successivement deux lois de transmission de mouvement ou d'effort, l'une pendant la course de débrayage normale et l'une pendant sur-course de débrayage. ailleurs, ces moyens 40 sont tels que le passage de l'une à l'autre se fait d'une manière continue, c'est-à-dire sans la presence de trou ou de recouvrement.

Selon ce troisième mode de réalisation, les moyens 40 sont constitués par un doigt d'entraînement 42 qui est porté par seconde biellette 22 et destine à s'engager dans une rainure ou encoche ménagée à la périphérie de la roue 10'.

Plus précisément, comme cela est illustré sur la figure 6, la rainure 44 se situe entre les deux extrémités adjacentes des secteurs dentés 10 et 12, qui correspondent à la fin de la course de débrayage. La rainure 44 est obtenue en pratiquant une découpe curviligne puis une découpe rectiligne dans la roue 10' manière à former un chemin de came curviligne 44a et un chemin de came rectiligne 44b.

La commande des moyens modificateurs d'effort 35 est illustrée sur les figures 7a à 7d.

La figure 7a représente le mécanisme de transmission de mouvement 5 vers la fin de la course de débrayage où le cliquet 38 est au voisinage immédiat de la roue à rochet 37, alors que le doigt d'entraînement 42 suit le chemin de came curviligne 44a pour suivre la trajectoire imposée par la crémaillère courbe 15.

La figure 7c représente le mécanisme de transmission de mouvement 5 au début de la sur-course de débrayage où le doigt d'entraînement 42 vient au contact du chemin de came rectiligne 44b de la rainure, alors que les dents de la crémaillère 15 se dégagent des dents du secteur denté 12. La transmission de mouvement est alors assurée par le doigt d'entraînement 42 qui se rapproche de l'axe de rotation de la roue étagée 10', ce qui a pour effet de diminuer le bras de levier et d'augmenter le rapport de transmission.

La figure 7d représente le mécanisme de transmission de mouvement 5 à la fin de la sur-course de débrayage où l'entraînement en rotation de la roue à rochet 37 par le cliquet 38 a permis de régler l'effort de précharge du ressort de compensation 27. Une variante de ce troisième mode de réalisation est illustrée sur les figures 8a-8d, dans laquelle le doigt d'entraînement 42 n'est plus porté par la seconde biellette 22 mais par la première biellette 17 qui supporte la crémaillère 15. Les figures 8a-8d correspondent aux figures 7a-7d pour illustfer le réglage de l'effort de pré-charge du ressort de compensation 27. Avec cette variante, on obtient plus de précision du fait d'une coopération plus directe entre le doigt d'entraînement 42 et la rainure 44.

L'invention s'applique à un embrayage piloté de type tiré ou poussé, avec ou sans liaison hydraulique.

Claims (1)

<B><U>REVENDICATIONS</U></B> 1. Actionneur pour embrayage piloté de véhicule automobile, cet actionneur (A) comprenant un organe moteur (M), un organe de sortie relié à une timonerie de commande (T) de l'embrayage pour faire passer ce dernier d'une position embrayée à une position débrayée et vice-versa, un mécanisme de transmission de mouvement (5) situé entre l'organe moteur (M) et l'organe de sortie, ce mécanisme comprenant au moins un secteur denté (12) entrainé en rotation par l'organe moteur (M), caractérisé en ce le secteur denté (12) engrène une crémaillère courbe (15) qui est portée par première biellette (17) guidée par au moins une articulation et formant l'organe de sortie l'actionneur (A). 2. Actionneur selon la revendication 1, caractérisé qu'une extrémité (17a) de la première biellette (17) est reliée à la timonerie de commande (T) de l'embrayage, et se déplace suivant une trajectoire rectiligne. 3. Actionneur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé ce qu'une seconde extrémité (17b) de la première biellette (17) est montée articulée vers l'extrémité d'une seconde biellette pivotante (22), et se déplace suivant trajectoire non rectiligne. 4. Actionneur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le secteur denté (12) a un rayon fixe de manière avoir un rapport de transmission de mouvement sensiblement constant. 5. Actionneur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le secteur denté (12) a un rayon variable de manière à avoir un rapport de transmission de mouvement non linéaire. 6. Actionneur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le secteur denté (12) est solidaire d'une roue (10) qui porte une denture (11) à sa périphérie pour engrener une vis sans fin (7) solidaire de l'arbre de sortie (9) de l'organe moteur (M). 7. Actionneur selon la revendication 6, caractérisé en ce que le secteur denté (12) et la denture (11) sont situés à la périphérie d'une même et seule roue (10') et sont sensiblement coplanaires. 8. Actionneur selon l'une quelconque des revendications 3 à 7, caractérisé en ce qu'il comprend également des moyens modérateurs d'effort (25) à énergie de compensation qui sont reliés à la seconde biellette pivotante (22). Actionneur selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comprend également des moyens modificateurs d'effort (35) qui sont associés aux moyens modérateurs d'effort (25) pour régler l'énergie de compensation lors d'une sur-course de l'actionneur (A). 10. Actionneur selon la revendication 9, caractérisé en ce que le mécanisme de transmission de mouvement (5) de l'actionneur comprend également des moyens (40) pour mettre en oeuvre successivement deux lois de transmission de mouvement, l'une pendant la course de débrayage normale et l'autre pendant la sur-course de débrayage.

1. Actionneur selon la revendication 10, caractérisé en ce que la loi de transmission de mouvement pendant la sur-course de débrayage donne un rapport de transmission de mouvement plus important. 12. Actionneur selon la revendication 10 ou 11, caracterisé en ce que lesdits moyens (40) comprennent un doigt d'entraînement (42) destiné à s'engager dans une rainure ou encoche (44) ménagée à la périphérie de la roue étagée (10'). 13. Actionneur selon la revendication 12, caractérisé ce que la rainure (44) présente un premier profil de came curviligne (44a) suivi d'un second profil de came (44b) sensiblement linéaire avec lequel coopère le doigt d'entraînement (42) lors de la sur-course de l'actionneur. 14. Actionneur selon la revendication 12 ou 13, caractérisé en ce que le doigt d'entraînement (42) est porté par la première biellette (17). 15. Actionneur selon la revendication 12 ou 13, caractérisé en ce que le doigt d'entraînement (42) est porté par la seconde biellette (22).