FR2608799A1 - Dispositif de commande mecanique a cable - Google Patents

Abstract

LA PRESENTE INVENTION EST RELATIVE A UNE COMMANDE MECANIQUE A CABLE, NOTAMMENT POUR EMBRAYAGE OU FREIN DE VEHICULE, A REGLAGE AUTOMATIQUE DE LA LONGUEUR DE LA GAINE. LA GAINE EST EN DEUX TRONCONS 4, 5 TERMINES PAR DES EMBOUTS 8, 9 COULISSANT L'UN DANS L'AUTRE. UN ORGANE DE VERROUILLAGE COMPREND PAR EXEMPLE DES BILLES 31 QUI VIENNENT SE COINCER ENTRE DEUX SURFACES PORTEES PAR LES EMBOUTS ET DONT UNE EST CONIQUE, LES BILLES ETANT MAINTENUES PAR L'ORGANE DE VERROUILLAGE EN POSITION DE COINCEMENT LORSQUE LE CONE SE DEPLACE EN DEBUT DE MANOEUVRE. POUR EVITER LES CONSEQUENCES D'UN DECOINCEMENT PREMATURE EN FIN DE MANOEUVRE, UN DISPOSITIF A ENCLIQUETAGE 20, 25 EMPECHE LE DEPLACEMENT RELATIF DES EMBOUTS TANT QU'UNE FORCE DE COMPRESSION POUSSE LES DEUX TRONCONS L'UN VERS L'AUTRE, ET LES LIBERE QUAND CETTE FORCE A DISPARU.

Description

La présente invention a pour objet une commande mécanique par cable coulissant axialement dans une gaine flexible munie d'un dispositif de réglage automatique.

L'invention vise plus particulièrement les commandes mécaniques par câble appliquées à la commande d'un embrayage à friction pour véhicule automobile ou la commande d'un frein à tambour ou à disque pour véhicule automobile. Lorsqu'un tel type de commande est utilisé, notamment dans le cas d'un embrayage à friction, l'usure des garnitures de friction de l'embrayage résultant des engagements et désengagements successifs de l'embrayage, provoque l'apparition de jeux croissants entre les divers éléments de l'embrayage.Si aucun dispositif de rattrapage des jeux n'est prévu, la position de repos de la pédale d'actionnement de l'embrayage varie graduellement jusqu'à atteindre une position finale correspondant à l'usure maximum des garnitures de friction, dans laquelle la pédale est remontée de plusieurs centimètres par rapport à sa position initiale de repos correspondant à des garnitures de friction neuves. On constate également, après l'installation d'une telle commande sur un véhicule et après un court temps d'utilisation que le câble tend à s'allonger sous l'effet des efforts de traction qui lui sont appliqués, la gaine tendant, elle, à se raccourcir sous l'effet des efforts de compression qui lui sont appliqués en réaction.Cet allongement du câble et ce raccourcissement de la gaine s'ajoutent et provoquent également l'apparition de jeux parasites dans la commande qui sont nuisibles au fonctionnement correct de cette commande.

Dans EP-A-O.O55.649 est décrit un dispositif de réglage automatique pour commande mécanique par câble, qui comprend un organe de verrouillage par coincement, disposé pour solidariser deux embouts ou prolongèments de gaine télescopiques, montés sur deux portions consécutives de la gaine et un organe de commande, entraîné par le câble au moyen d'une liaison à frottement et lié à l'organe de verrouillage pour le faire passer d'une position de repos à une position active lorsque la commande est actionnée. Dans une réalisation pratique, un des embouts est conique, et l'organe de verrouillage comporte des billes qui viennent se coincer entre cette partie conique et une partie cylindrique de l'autre prolongement.

Lorsque la commande n'est pas actionnée, l'organe de verrouillage est en position de repos, les deux embouts sont libres, et un ressort, dit "de compensation" qui tend à les écarter, assure automatiquement la compensation des jeux. Lorsqu'on actionne la commande, on exerce une traction sur le câble, et une compression axiale de la gaine. Les deux tronçons tendent à se rapprocher l'un de l'autre, et simultanément, ils se déplacent par rapport au cable. Dans ce déplacement par rapport au câble, les billes de l'organe de verrouil- lage viennent se coincer entre les deux embouts et empêchent leur déplacement relatif, si bien que la compression axiale peut être transmise d'une extrémité à l'autre de la gaine, jusqu'à ce qu'on exerce l'effort désiré.

Lorsque l'effort exercé sur la transmission diminue, les billes restent coincées par la compression exercée sur les deux embouts, tant que cette compression a une valeur suffisante. Puis quand l'effort diminue encore, les billes sont décoincées, et on se trouve ramené à la situation initiale lorsque l'effort est revenu à zéro.

Avant de revenir à zéro, l'effort passe par un moment où la compression de la gaine est compensée par la force du ressort de compensation : quelques centièmes de la pression maximale. A ce moment, la force exercée sur les billes change de sens, et on obtient donc le décoincement.

En fait, il arrive que le décoincement soit prématuré, c'est-à-dire qu'il ait lieu alors qu'il y a encore une faible force de compression résiduelle qui tend à pousser les deux embouts l'un vers l'autre.

Normalement, cela n'a aucune conséquence. Toutefois, si on se livre à une opération inhabituelle qui consiste à recommencer une manoeuvre de commande alors que l'effort est seulement descendu à une valeur inférieure à celle qui correspond au décoincement prématuré, mais supérieure à celle où la valeur de la compression est plus petite que la force du ressort de compensation, le nouveau coincement aura lieu dans une situation où les deux embouts ne seront pas dans leur position normale, mais où ils seront plus rapprochés l'un de l'autre.

Cela peut avoir pour conséquence que, pour cette seconde manoeuvre, ou pour une des suivantes si on recommence l'opération sans discontinuer, la commande se révélera moins efficace, ou bien totalement inefficace.

On pourrait penser à contrôler avec précision les conditions du décoincement. Malheureusement, il s'agit de phénomènes peu stables et difficiles à maîtriser avec certitude.

La présente invention a donc pour but de supprimer cet inconvénient, et de fournir une commande du type indiqué plus haut, et dans laquelle les embouts restent solidaires tant que la compression axiale que subit la gaine tend à les rapprocher.

L'invention fournit, pour obtenir ce résultat, une commande mécanique comportant un câble coulissant axialement dans une gaine flexible formée de deux tronçons consécutifs dont les extrémités adjacentes portent des embouts, pouvant coulisser l'un dans l'autre, un ressort de compensation tendant à écarter les deux tronçons l'un de l'autre, un organe de verrouillage apte à immobiliser axialement les deux embouts l'un par rapport à l'autre, cet organe de verrouillage étant lié au câble par une liaison à frottement permettant le maintien en position dudit organe pendant l'opération de verrouillage au début d'une manoeuvre de la commande mécanique, puis restant solidaire des embouts et glissant sur le câble pendant la suite de la manoeuvre, cette commande ayant pour particularité qu'elle comprend en outre un dispositif à encliquetage qui maintient les deux embouts solidaires tant que la compression de la gaine reste supérieure à la force du ressort de compensation.

Selon une modalité préférée, le dispositif à encliquetage comprend une surface dentée, axiale, à dents dirigées radialement portées par un des embouts, et au moins une dent qui est poussée radialement vers cette surface par l'autre embout lorsqu'une force de compression pousse les deux tronçons l'un vers l'autre, et qui est libérée lorsque la force du ressort de compensation écarte les deux tronçons l'un de l'autre.

On préfère également que l'un des embouts ait la forme d'un cylindre creux, à l'intérieur duquel est mobile un boîtier faisant partie de l'organe de verrouillage et portant une ou plusieurs pièces de verrouillage mobiles radialement placées dans une ou plusieurs fenêtres du boîtier, l'autre embout étant mobile à l'intérieur de ce boîtier. Dans ce cas, il est avantageusement prévu que le dispositif à encliquetage comprend une surface dentée longitudinale portée par la face intérieure de l'embout en forme de cylindre creux, une dent portée par le boîtier et une surface de came portée par l'autre embout et calculée pour déplacer la dent radialement vers la surface dentée.

Selon une réalisation encore préférée, la surface dé came est portée par une pièce qui peut coulisser axialement sur ledit autre embout, et qui est poussée axialement par un ressort prenant appui sur ledit autre embout de façon à déplacer ladite dent radialement vers la surface dentée, ledit autre embout étant pourvu en outre de moyens pour limiter la course de la pièce portant la came.

De préférence, l'organe de verrouillage comporte une série de billes, qui peuvent être déplacées radialement par une surface conique portée par un embout pour venir se coincer entre cette surface conique et une surface cylindrique portée par l'autre embout.

Suivant un autre mode d'exécution, l'organe de verrouillage comporte au moins une pièce dentée qui coopère avec une surface dentée longitudinale, porte un embout ou un tronçon de câble, et qui fait en même temps partie du dispositif à encliquetage. Cette manière de faire parait, a priori, plus simple, car elle dispense d'avoir un dispositif à encliquetage distinct, elle présente cependant le désavantage d'une moindre précision, car cette précision est du même ordre que la distance entre les dents de la surface dentée, ce qui peut se révéler insuffisant pour une compensation convenable des jeux.

Avantageusement, l'organe de verrouillage et les parties des embouts qui sont en contact avec lui sont en acier, les autres composants, à part les ressorts, le câble, l'âme de la gaine, étant en matière plastique. On concilie ainsi les facilités d'obtention des matières plastiques, avec les qualités de robustesses des pièces soumises à des efforts importants. Bien entendu, les matières plastiques choisies le sont en fonction des caractéristiques demandées à chacune d'elle.

L'invention va maintenant être exposée de façon plus détaillée à l'aide d'un exemple pratique illustrée à l'aide des dessins, parmi lesquels
Figure 1 est une vue en coupe de la partie centrale de la commande, et
Figure 2 est une vue en perspective, partiellement arrachée, de la pièce qui constitue l'organe de verrouillage et porte en même temps la dent d'encliquetage.

Le dispositif de commande représenté à la figure comprend un câble 1, relié d'un côté qui est le côté droit sur la figure, à une pédale de commande 2, et sur le côté droit de la figure, à une fourchette d'embrayage 3, ces organes étant représentés de façon symbolique. Le câble 1 circule à l'intérieur d'une gaine formée de deux tronçons successifs, un tronçon 4, sur le côté droit de la figure, et un tronçon 5 sur le côté gauche de la figure, ces deux tronçons venant en appui, à leurs extrémités les plus opposées, d'une part sur une butée 6 solidaire du châssis du véhicule, du côté de la pédale, et de l'autre côté, sur une butée 7, solidaire du carter de l'embrayage.

Le tronçon de droite 4 porte, à son extrémité la plus éloignée de la pédale, un embout 8, qui sera appelé dans la suite "embout de droite1, ou "embout interne", et dont la forme sera décrite avec plus de précision dans la suite. Le tronçon 5 porte, à son extrémité la plus éloignée de l'embrayage, un embout 9, qui sera appelé dans la suite "embout de gauche" ou "embout externe", de forme générale cylindrique creuse, et qui entoure l'embout interne. L'extrémité de l'embout externe porte une gorge dirigée axialement, et dans laquelle vient en appui un ressort à boudin, dit "ressort de compensation 10", lequel prend appui par ailleurs sur une rondelle 11 sertie sur le tronçon 4. Le ressort 10 a donc tendance à écarter l'une de l'autre les extrémités des deux tronçons 4 et 5.Entre les deux embouts externe et interne 8 et 9 est intercalée une pièce 12, qui fait partie à la fois de l'organe de verrouillage et du dispositif d'encliquetage. On va maintenant décrire de façon plus détaillée les deux embouts et la pièce intermédiaire.

L'embout interne 8 est une pièce métallique, de révolution, dont la surface extérieure comporte une partie conique 13, qui fait un angle d'environ 50 avec l'axe, et va en se rétrécissant vers la gauche, c'est-à-dire à l'opposé du tronçon 4. L'embout 8 comporte également une surface cylindrique 14, séparée de la surface conique 13 par un épaulement, et qui comporte, à son autre extrémité, une gorge dans laquelle est insérée une bague élastique de blocage 15, dont on verra plus loin l'utilité. L'embout 8 présente un alésage interne, à deux diamètres: sur le côté gauche, le diamètre de cet alésage convient pour un emmanchement à force, et définitif, sur l'extrémité du tronçon 4, cependant que, du côté gauche, l'alésage est plus étroit, tout en étant nettement supérieur à celui du câble 1.L'épaulement qui est formé à la limite des deux parties, de diamètres différents, de l'alésage, constitue une butée pour l'extrémité du tronçon 4.

L'embout extérieur 9 comporte, du côté gauche, une partie d'emmanchement 16, en matière plastique, qui présente un alésage axial dont le diamètre est calculé pour l'emmanchement définitif sur l'extrémité du tronçon gauche 5, cet alésage étant prolongé vers la droite par un alésage de plus petit diamètre, qui laisse passer librement le câble 1. Cette disposition est analogue à celle qu'on a observé sur l'embout interne 8, et l'épaulement entre les deux fractions de l'alésage sert d'appui pour l'extrémité du tronçon 5. La partie d'emmanchement 16 se prolonge vers la droite par une partie cylindrique élargie, sur laquelle est montée une partie d'extrémité 17, également en matière plastique, qui porte à son extrémité droite, la gorge 18 dans laquelle vient en appui le ressort de compensation 10.

L'extrémité droite de la partie 17 comporte un alésage dans lequel peut circuler le tronçon 4, avec un faible jeu. A l'intérieur du cylindre défini par les parties cylindriques, les parties 16 et 17, est emmanché un cylindre métallique 19, destiné à coopérer avec l'organe de blocage.

Une barrette en forme de crémaillère 20 est placée à l'intérieur du cylindre métallique 19 et s'étend sur toute la longueur de celui-ci, mais sur une faible partie, environ 1/8 de sa périphérie. La barrette 20, dont les dents sont perpendiculaires à l'axe, et dirigées vers celui-ci, fait partie du dispositif d'encliquetage. Elle est maintenue en place à ses deux extrémités par des épaulements 16A et 17A de la pièce d'emmanchement 6, et de la pièce de droite 17, respectivement.

La pièce intermédiaire 12, qui est mieux visible sur la figure 2, est, comme l'embout gauche 9, constituée de deux pièces emmanchées l'une sur l'autre par encliquetage. La partie gauche, 21, de la pièce intereédiaire comporte, à son extrémité gauche, un nfrotteur" 21 Il s'agit d'une partie souple et élastique, traversée par un alésage, qui correspond à celui du câble 1. L'élasticité du frotteur est telle qu'il est serré sur le câble 1, et peut être entraîné par lui tant qu'il ne rencontre pas une résistance appréciable au déplacement, mais peut glisser sur le câble lorsque la résistance rencontrée est suffisante. Le frotteur, c'est-à-dire la partie de gauche de la pièce intermédiaire, est en résine polyacétal, et le câble est lui-même pourvu d'un revêtement en polyamide.A droite du frotteur, la partie gauche de la pièce intermédiaire constitue une jupe 22, cylindrique, qui porte des ergots 23, d'encliquetage sur la partie de droite. Une partie de la jupe 22 est échancrée, et à l'intérieur de l'échancrure est prévue une languette longitudinale 24, raccordée au corps de la partie gauche, et qui porte à l'extrémité opposée à la partie de raccordement, une dent 25, dirigée radialement vers l'extérieur. La partie droite 26 de la pièce intermédiaire a la forme d'un cylindre à fond ferre, ce fond étant traversé d'un alésage 27 suffisant pour le passage avec jeu du tronçon 4. La jupe comporte, par ailleurs, des fenêtres 28 destinées à coopérer avec les ergots 23 d'encliquetage, une échancrure allongée 29, pour le libre débattement de la languette 24 et de la dent 25, qui peuvent ainsi aller coopérer avec les dents de la crémaillère 20. La partie droite comporte également, dans Sa partie cylindrique, des fenêtres 30, dans lesquelles sont retenues des billes 31, constituant l'essentiel de l'organe de verrouillage.

La face de la dent 25 qui est tournée vers l'axe, c'est-à-dire à l'opposé de la crémaillère 20, présente une surface conique 32, qui fait un angle d'environ 150 avec l'axe et se rapproche de celui-ci en allant vers la gauche. Cette surface conique coopère avec une pièce de poussée 33, de conicité correspondante, qui peut glisser le long de la surface cylindrique 14 de l'embout interne, et qui est poussée, en direction de la rondelle d'arrêt 15, par un petit ressort à boudin 34, qui prend appui sur l'épaulement qui limite la surface 14 du côté de la surface conique 13 de l'embout interne 8.

Le fonctionnement est le suivant
Au repos, c' est--dire quand aucune force n'est appuyée sur la pédale 2, le ressort de compensation 10 tend à écarter l'un de l'autre les extrémités des deux tronçons 4 et 5, ce qui a pour effet de compenser automatiquement tous les jeux qui ont pu intervenir depuis la mise en place.

Lorsqu'on commence à appuyer sur la pédale 2, le câble 1 est sollicité vers la droite sur la figure. Cependant, préalablement au déplacement du câble, du fait de l'existence de ressorts de rappel liés au mécanisme d'embrayage, le tronçon droit 4 commencera par se déplacer vers la gauche, par suite de l'écrasement du ressort 10 pour mettre la gaine en compression. a surface conique 13 vient au devant des billes 31, elles-mêmes maintenues en position par l'organe de commande 26 solidaire du câble par l'intermédiaire du frotteur 21. Ces billes 31 roulent sur la surface conique 13 de l'embout interne 8 et viennent se coincer contre la partie métallique 19 de l'embout externe, ce qui solidarise les deux tronçons de la gaine, et permet la nécessaire mise en compression de celle-ci.En même temps, le déplacement vers la gauche de l'embout interne 8 sur lequel est montée la pièce de poussée 33 formant came et elle-même poussée par le ressort 34, provoque l'écartement de la dent 25.

Cette dernière poussée vers l'extérieur va ainsi tomber dans un des creux de la crémaillère 20.

Lorsqu'on appuie plus intensément sur la pédale 2, la gaine ayant été rendue incompressible par l'action de l'organe de blocage, et plus précisément par le coincement des billes 31, le déplacement ultérieur du câble vers la droite ne peut plus entraîner la pièce intermédiaire 12, et le frotteur 21 glisse sur la surface du câble.

Lorsqu'on relâche la force de la pédale, le câble 1 se déplace vers la gauche par rapport aux embouts 8 et 9. Il a tendance à entraîner vers la gauche la pièce intermédiaire 12 par l'intermédiaire du frotteur 21, mais cette tendance est contrariée, d'une part, par l'action des billes 31, tant qu'elles restent coincées.

et d'autre part, par la présence de la dent 25, qui est toujours en état de coopération avec une dent de la crémaillère 20. Tant que la gaine est en compression, c 'est-à-dire tant que la force exercée sur la pédale 2 est supérieure à celle, de sens opposé, qui est exercée par le ressort de compensation 10, les choses restent en l'état, c'est-à-dire qu'il n'y a pas de déplacement relatif des embouts l'un par rapport à l'autre.C'est seulement au moment où la force du ressort de compensation 10 vient surmonter celle qui est exercée sur la pédale, que ce ressort parvient à écarter les deux tron çons 4, 5 l'un de l'autre, ce qui occasionne à la fois le déblocage des billes 31, s'il n'a pas eu lieu prématurément, et la libération de la dent 25, due au fait que le cône 32 est entraîné vers la droite par la rondelle élastique 15, solidaire de l'embout interne 8.Un déplacement relatif, non désiré, des deux embouts 8 et 9 pendant que la gaine est encore sous compression est ainsi évité.

Le rôle du ressort 34 est de donner de la souplesse à la coopération entre la dent 25 et la cré maillère 20. En effet, la dent peut ne pas venir exactement en face d'un creux de la crémaillère, elle peut cependant coopérer avec un des flancs d'une dent de la crémaillère sous la poussée du ressort 34 et assurer ainsi un maintien avec un déplacement possible qui est au plus égal à l'intervalle entre deux dents de la crémaillère.

Dans une variante, non représentée, une ou plusieurs des billes 31 de l'organe de verrouillage peut être remplacée par un "chien", pourvu de dents, et capable de coopérer avec la crémaillère. Dans ce cas, ce sont ces dents qui fixeront la position relative des embouts 8 et 9. On voit tout de suite que la précision au moment de l'actionnement, c'est-à-dire au moment où l'utilisateur donne la force maximale, sera sujette à des variations correspondant à la largeur d'une dent. Cette imprécision est évidemment beaucoup plus dommageable que celle qui se produit suivant la modalité indiquée plus haut, où la crémaillère et la dent n'interviennent que tout à fait en fin d'opération, au moment où la force exercée n'est qu'une très faible fraction de la force maximale.

Claims (8)

REVENDICATIONS

1. Commande mécanique comportant un câble (1) coulissant axialement dans une gaine flexible formée de deux tronçons consécutifs (4, 5) dont les extrémités adjacentes portent des embouts (8, 9), pouvant coulisser l'un dans l'autre, un ressort de compensation (10) tendant à écarter les deux tronçons l'un de l'autre, un organe de verrouillage (12, 31) apte à immobiliser axialement les deux embouts l'un par rapport à l'autre, cet organe de verrouillage étant lié au câble par une liaison à frottement permettant le maintien en position dudit organe pendant l'opération de verrouillage au début d'une manoeuvre de la commande mécanique, puis restant solidaire des embouts et glissant sur le câble pendant la suite de la manoeuvre, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre un dispositif à encliquetage (20, 25) qui maintient les deux embouts solidaires (8, 9) tant que la compression de la gaine reste supérieure à la force du ressort de compensation (10).

2. Commande selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif à encliquetage comprend une surface dentée (20), axiale à dents dirigées radialement et portées par un des embouts, et au moins une dent (25) qui est poussée radialement vers cette surface par l'autre embout lorsqu'une force de compression pousse les deux tronçons l'un vers l'autre, et qui est libérée lorsque la force du ressort de compensation écarte les deux tronçons l'un de l'autre.

3. Commande selon l'une des revendications

I ou 2, caractérisée en ce que l'un des embouts (9) a la forme d'un cylindre creux, à l'intérieur duquel est mobile un boîtier (26) faisant partie de l'organe de verrouillage et portant une ou plusieurs pièces de verrouillage (31) mobiles radialement placées dans une ou plusieurs fenêtres (30) du boltier, l'autre embout étant mobile à l'intérieur de ce boîtier.

4. Commande selon la revendication 3, caractérisée en ce que le dispositif à encliquetage comprend une surface dentée longitudinale (20) portée par la face intérieure de l'embout en forme de cylindre creux, une dent (25) portée par le boîtier et une surface de came (32) portée par l'autre embout et calculée pour déplacer la dent radialement vers la surface dentée.

5. Commande selon la revendication 4, caractérisée en ce que la surface de came (32) est portée par une pièce qui peut coulisser axialement sur ledit autre embout (8), et qui est poussée axialement par un ressort (34) prenant appui sur ledit autre embout de façon à déplacer ladite dent (25) radialement vers la surface dentée, ledit autre embout étant pourvu en outre de moyens (15) pour limiter la course de la pièce portant la came.

6. Commande selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que l'organe de verrouillage comporte une série de billes, qui peuvent être déplacées radialement par une surface conique portée par un embout pour venir se coincer entre cette surface conique et une surface cylindrique portée par l'autre embout.

7. Commande selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que l'organe de verrouillage comporte au moins une pièce dentée qui coopère avec une surface dentée longitudinale et porte un embout ou un tronçon de câble, et qui fait en même temps partie du dispositif à encliquetage.

8. Commande selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que les pièces de verrouillage et les parties des embouts qui sont en contact avec lui sont en acier, les autres composants, à part les ressorts, le câble et l'âme de la gaine, étant en matière plastique.