FR2786237A1 - Commande pour organe d'accouplement - Google Patents

Abstract

Commande pour un organe d'accouplement tel qu'embrayage, variateur de vitesse, frein, ou analogue, dont l'état est modifié en fonction de la position d'un équipage qui est mobile dans les deux sens suivant une course définie entre deux positions limites, cet équipage comportant des moyens élastiques de rappel vers une première de ses deux positions limites, tandis qu'une timonerie antagoniste associée à l'équipage est adaptée à agir sur l'équipage pour faire passer celui-ci de sa première position limite à sa deuxième position limite et vice-versa, des moyens de manoeuvre étant associés, en combinaison avec la timonerie, à ladite commande, toute position instantanée de la timonerie étant fixée indépendamment des moyens élastiques de rappel de l'équipage par lesdits moyens de manoeuvre qui sont adaptés à déplacer la timonerie suivant la course de celle-ci pour provoquer un déplacement correspondant de l'équipage suivant sa propre course, lesdits moyens de manoeuvre comportant un moteur électrique relié à la timonerie par une liaison (51, 61) du type réversible formant réducteur : la liaison coopère avec un dispositif dit d'irréversibilité (100) adapté à la rendre irréversible pour au moins dans ladite deuxième position limite.

Description

"Commande pour organe d'accouplement"
La présente invention concerne une commande pour un organe d'accouplement tel qu'embrayage, variateur de vitesse, frein, ou analogue, dont l'état est modifié en fonction de la position d'un équipage qui est mobile dans les deux sens suivant une course définie entre deux positions limites, cet équipage comportant des moyens élastiques de rappel vers une première de ses deux positions limites, tandis qu'une timonerie antagoniste associée à l'équipage est adaptée à agir sur l'équipage pour faire passer celui-ci de sa première position limite à sa deuxième position limite et viceversa, des moyens de manoeuvre étant associés, en combinaison avec la timonerie, à ladite commande, toute position instantanée de la timonerie étant fixée indépendamment des moyens élastiques de rappel de l'équipage par lesdits moyens de manoeuvre qui sont adaptés à déplacer la timonerie suivant la course de celle-ci pour provoquer un déplacement correspondant de l'équipage suivant sa propre course, lesdits moyens de manoeuvre comportant un moteur électrique relié à la timonerie par une liaison du type réversible formant réducteur.

Une telle liaison est donc du genre adapté à transformer un mouvement de rotation en mouvement de translation ; elle est par exemple du type vis-écrou, vis à billes, crémaillère ou roue associée à une vis.

On cherche bien entendu à ce que le rendement d'une telle liaison soit élevé ; dès lors, une telle liaison est réversible.

Cette réversibilité peut tre un inconvénient, pour au moins une position limite de l'équipage mobile, en particulier la deuxième, lorsque l'organe d'accouplement est soumis à des vibrations, ce qui est le cas d'un organe d'accouplement équipant un véhicule automobile, ou lorsqu'il est soumis à un effort de compensation permettant de simplifier la timonerie et les moyens de manoeuvre.

Ainsi, par exemple, s'agissant d'un embrayage à friction, lequel comporte, d'une part, un dispositif d'embrayage comprenant des moyens embrayeurs et des moyens débrayeurs, les moyens embrayeurs, constituant les moyens élastiques de rappel, prenant appui sur un couvercle, solidaire d'un volant d'entraînement en rotation, pour action sur un plateau de pression et serrage d'au moins une garniture de friction d'un disque de friction entre le plateau de pression et le volant, formant plateau de réaction, et, d'autre part, une timonerie pour agir de manière antagoniste sur les moyens embrayeurs par l'intermédiaire des moyens débrayeurs, un actionneur pour commander ladite timonerie, ledit dispositif d'embrayage comprenant, ou non, un dispositif de rattrapage d'usure, pour compenser l'usure d'au moins de la ou des garnitures de friction, le dispositif de rattrapage d'usure étant monté au sein du dispositif d'embrayage, et )'actionneur comportant des moyens de manoeuvre à moteur électrique, il est important que la liaison de l'actionneur à la timonerie soit irréversible au moins dans la position qu'occupe le dispositif d'embrayage à l'état embrayé, et ce, d'une part, pour que la fonction embrayage soit parfaitement assurée et, d'autre part, pour que la course de débrayage, constante au niveau de l'actionneur soit préservée. II est préférable également, pour une telle application, d'assurer également l'irréversibilité de la liaison dans la position qu'occupe le dispositif d'embrayage à l'état débrayé, pour les mmes raisons que ci-dessus.

La présente invention a pour objet une commande pour un organe d'accouplement évitant cet inconvénient.

Selon l'invention, une commande du type ci-dessus est caractérisée par le fait que la liaison coopère avec un dispositif dit d'irréversibilité adapté à la rendre irréversible pour au moins dans ladite deuxième position limite.

Avantageusement, la liaison comprend un élément tournant et un élément déplacé par l'élément tournant, le dispositif d'irréversibilité étant adapté à immobiliser l'élément déplacé.

De préférence, t'élément déplacé est monté coulissant à l'intérieur d'un boîtier, l'élément déplacé et le boîtier portant des moyens magnétiques adaptés à immobiliser l'élément déplacé par rapport au boîtier.

En variante, l'élément déplacé est monté coulissant à l'intérieur d'un boîtier, l'élément déplacé portant un tronc de cône et le boîtier comportant une ouverture traversée par I'élément déplacé et bordée d'une surface tronconique adaptée au tronc de cône de l'élément déplacé, en sorte que l'élément déplacé est immobilisé par rapport au boîtier par collage des deux éléments tronconiques.

Selon une autre variante, l'élément déplacé est monté coulissant à l'intérieur d'un boîtier, l'une des pièces élément déplacé ou boîtier présentant une gorge adaptée à recevoir un jonc élastique déformable radialement destiné à coopérer avec une rampe d'accès et une rampe de retenue ménagées sur l'autre pièce, I'angle d'inclinaison, par rapport à l'axe du boîtier, de la rampe de retenue étant plus grand que l'angle d'inclinaison de la rampe d'accès.

Selon encore une autre variante, t'élément déplacé est monté coulissant à l'intérieur d'un boîtier, l'une des pièces élément déplacé ou boîtier présentant un puits borgne s'étendant transversalement et dans lequel est amené à se déplacer une bille sollicitée élastiquement vers l'extérieur du puits et adaptée à coopérer avec une gorge ménagée sur l'autre pièce ; la gorge comprend une rampe de verrouillage.

Selon encore une autre variante, t'élément déplacé est monté coulissant à l'intérieur d'un boîtier, l'une des pièces élément déplacé ou boîtier portant un crochet élastique s'étendant globalement axialement par rapport au boîtier et muni d'un bec adapté à coopérer avec un bossage annulaire ménagé sur l'autre pièce ; le bossage présente une rampe d'accès et une rampe de retenue moins inclinée que la rampe d'accès par rapport à l'axe du boîtier ; le crochet est d'un seul tenant avec au moins une partie de l'une des pièces élément déplacé ou boîtier ; en variante, le crochet est porté par une pièce rapportée solidarisée à l'une des pièces élément déplacé ou boîtier.

Selon encore une autre variante, t'élément déplacé est monté coulissant à l'intérieur d'un boîtier et porte au moins un doigt radial amené à se déplacer dans une creusure s'étendant le long de la surface intérieure du boîtier et comportant au moins un tronçon de retenue ; le tronçon de retenue est incliné par rapport à l'axe du boîtier ; le tronçon de retenue est un tronçon transversal ; le tronçon de retenue est pour partie incliné sur l'axe du boîtier et pour partie transversal ; le tronçon de retenue est hélicoïdal.

Avantageusement, la liaison comprend un élément tournant et un élément déplacé par l'élément tournant, le dispositif d'irréversibilité étant adapté à immobiliser l'élément tournant.

De préférence, le dispositif d'irréversibilité est constitué de deux roues magnétiques dont l'une est fixe et l'autre solidaire de l'élément tournant ; les deux roues se font face ; en variante, les deux roues sont concentriques.

Selon des formes d'exécution, les deux roues magnétiques comportent des plastoferrites et/ou des aimants dont les potes alternent successivement circonférentiellement.

De préférence, la roue solidaire de l'élément tournant est associée à au moins un capteur incrémental.

Pour mieux faire comprendre l'objet de l'invention, on va en décrire maintenant, à titre d'exemple, purement illustratif et non limitatif, des modes de réalisation représentés sur les dessins annexés.

Sur ces dessins :
-la figure 1 est une vue schématique en coupe d'un ;
-la figure 2 est une vue schématique de l'actionneur associé à l'embrayage de la figure 1 ;
-la figure 3 est une vue en coupe partielle d'un dispositif d'irréversibilité destiné à équiper l'actionneur de la figure 2 ;
-la figure 4 est analogue à la figure 3 et représente une variante ;
-la figure 5 est analogue à la figure 3 et représente une variante ;
-la figure 6 est une vue agrandie de la loupe VI de la figure 5 ;
-les figures 7 et 8 sont analogues aux figures 5 et 6 et représentent une variante ;
-les figures 9 à 14 sont analogues aux figures 6 ou 8 et représentent chacune une variante ;
-la figure 15 est analogue à la figure 3 et représente une ;
-la figure 16 est une vue selon la flèche XVI de la figure 15 du boîtier seul de la variante de cette figure ;
-les figures 17 à 19 sont analogues à la figure 16 et représentent chacune une variante ;
-la figure 20 montre schématiquement une variante de dispositif selon l'invention ;
-la figure 21 est une vue de côté par rapport à la figure ;
-les figures 22-23,24-25,26-27 sont analogues aux figures 20-21 et représentent des variantes ;
-les figures 28 à 35 sont analogues aux figures 20 à 27 et montrent l'association de capteurs aux variantes selon ces figures.

Le dispositif d'embrayage 10 de la figure 1 est du type de celui décrit dans le document FR-A-2 753 503 auquel on se reportera pour plus de précisions, sachant qu'ici à la figure 1 tout est représenté de manière schématique ; sur cette figure, le dispositif d'embrayage 10 comporte un volant 11 d'entraînement en rotation, un disque de friction 12 portant à sa périphérie externe des garnitures de friction 13, un plateau de pression 14, un couvercle 15 fixé sur le volant 11, un diaphragme 16 agissant entre, d'une part, le couvercle 15 et, d'autre part, le plateau de pression 14, ici par l'intermédiaire de moyens d'appui 17, et un dispositif de rattrapage d'usure 18 comprenant des moyens à rampes 19 portés par le plateau de pression 14.

Le volant 11, éventuellement divisé pour formation d'un double volant amortisseur ou d'un volant flexible, forme ici un plateau de réaction offrant dorsalement une face de friction à une garniture de friction 13 ; le volant 11 est solidaire en rotation d'un premier arbre, tel qu'un arbre menant.

Le plateau de pression 14 présente frontalement une face de friction pour l'autre garniture de friction 13 ; dorsalement, il présente des plots 24 destinés à coopérer avec des rampes 25 appartenant aux moyens à rampes 19 constitués ici d'un anneau présentant les rampes 25 inclinées et réparties circonférentiellement ; I'anneau 19 est ici métallique et comporte des zones d'appui constituant les moyens d'appui 17 pour le diaphragme 16, ici pour la périphérie externe de la rondelle Belleville de celui-ci ; il comporte également à sa périphérie externe une denture 26.

Le plateau de pression 14 est solidaire en rotation du couvercle 15 ici de forme creuse avec un fond troué centralement, et ce avec mobilité axiale par l'intermédiaire de languettes élastiques, non représentées, exerçant une fonction de rappel du plateau de pression 14 vers le fond du couvercle 15 portant des colonnettes, non visibles sur la figure, à tte profilée pour montage pivotant du diaphragme 16, plus précisément de la périphérie interne de la rondelle Belleville du diaphragme 16, sur le couvercle 15 dont le fond présente, en regard des ttes profilées desdites colonnettes formant un appui secondaire, un autre appui, dit appui primaire, formé par exemple par emboutissage de son fond.

Le disque de friction 12 présente à sa périphérie interne, de manière connue, un moyeu 27 cannelé intérieurement pour sa liaison en rotation à un second arbre, tel qu'un arbre mené.

S'agissant d'une application à un véhicule automobile, le premier arbre est ici le vilebrequin du moteur sur lequel se fixe le volant 11 portant le plateau de pression 14, le couvercle 15 et par pincement le disque de friction 12 dont le moyeu central 27 est ici lié en rotation à l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses constituant le second arbre et ce de manière débrayable, les garnitures de friction 13 étant normalement serrées entre le plateau de pression 14 et le volant 11. Le couple est ainsi transmis du vilebrequin à l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses.

Ici, la timonerie comporte une commande hydraulique ; celle-ci comprend, d'une part, un récepteur 20 dont le piston 21 agit, directement ou par l'intermédiaire d'une fourchette de débrayage, sur la butée de débrayage, le piston 21 pouvant, comme schématisé ici, constituer lui-mme la butée de débrayage, et, d'autre part, un émetteur 30 dont le piston 31 est commandé par un actionneur 40.

Le piston 31, dit de commande, de l'émetteur 30 est monté coulissant dans une chambre cylindrique 32, dite de commande, reliée à un réservoir 41 par l'intermédiaire d'un orifice 42 qui traverse sa paroi cylindrique ; le piston 30 de l'émetteur 31 est sollicité par un ressort de rappel 33 vers une position de repos dans laquelle ledit orifice 42 est libre, mettant alors en communication la chambre de commande 32 avec le réservoir 41.

Le piston 21 du récepteur 20 est monté coulissant dans une chambre cylindrique 22, dite de réception, reliée à la chambre de commande 32 par une canalisation 43 ; le piston 21 du récepteur 20 est sollicité par un ressort 23 dit d'application sollicitant le piston 21 du récepteur 20 en application contre la butée de débrayage ou la fourchette de débrayage, ici contre les doigts du diaphragme.

L'embrayage est donc normalement engagé. Pour désengager l'embrayage il faut, à l'aide du piston 21 du récepteur 20, agir sur l'extrémité interne des doigts du diaphragme 16 pour faire pivoter celui-ci autour des colonnettes afin d'annuler progressivement la charge qu'il exerce sur le plateau de pression 14, plus précisément sur les moyens d'appui 17. Les languettes élastiques, usuellement d'orientation tangentielle, rappellent alors le plateau de pression 14 en direction du fond du couvercle 15 pour libérer les garnitures de friction 13. L'embrayage est alors désengagé. En relâchant faction qu'exerce le piston 21 du récepteur 20 sur le diaphragme 16, l'embrayage passe alors de sa position désengagée à sa position engagée, dans laquelle le diaphragme 16 est en contact avec l'appui primaire porté par le fond du couvercle 15. Le piston 21 du récepteur 20 agit donc de manière antagoniste sur le diaphragme 16 en étant commandé par l'actionneur 40.

Lors de la durée de vie de l'embrayage, les garnitures de friction 13 s'usent ainsi que, dans une moindre mesure, les faces de friction du plateau de pression 14 et du volant 11.

Le plateau de pression 14 se rapproche donc du volant 11. Ainsi qu'on le sait, le diaphragme 16 à l'état libre a une forme tronconique ; une fois monté dans le dispositif d'embrayage, sa conicité varie.

D'une manière générale, la courbe caractéristique du diaphragme est fonction de ses dimensions, de son épaisseur et de la hauteur du tronc de cône de sa partie rondelle Belleville. Sa courbe caractéristique (charge exercée-déflexion) a classiquement une allure croissante jusqu'à un maximum, puis une allure décroissante jusqu'à un minimum pour ensuite croître. En position embrayage engagé, garnitures de friction 13 neuves, le diaphragme 16 occupe une position correspondant à un point de la partie décroissante de sa courbe caractéristique. En fonction de l'usure des garnitures de friction, le point de fonctionnement se rapproche du maximum de la courbe caractéristique, puis dépasse ce maximum, la charge exercée par le diaphragme décroissant alors jusqu'à ce qu'il ne puisse plus transmettre le couple du moteur. En fonction des usures ci-dessus, son inclinaison varie. Le rôle du dispositif de rattrapage d'usure 18 est de maintenir le diaphragme 16 toujours dans la mme position lorsque l'embrayage est engagé et donc de compenser au moins l'usure des garnitures de friction 13.

D'une manière générale, une butée de débrayage est propre à agir sur l'extrémité interne des doigts du diaphragme 16. Cette butée est montée coulissante le long d'un tube-guide solidaire de la boîte de vitesses. Le tubeguide est traversé intérieurement par l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses.

La butée peut tre soumise à l'action d'une fourchette de débrayage montée pivotante sur une partie fixe du véhicule, telle que le carter de la boîte de vitesses. L'extrémité libre de la fourchette est soumise à l'action du piston 21 du récepteur 20.

Suivant la localisation du récepteur 20 par rapport à l'extrémité libre de la fourchette, celui-ci agit en poussant ou en tirant sur celle-ci, et ce en fonction du type de l'embrayage. En effet, d'une manière générale, l'embrayage au lieu d'tre du type poussé comme celui de la figure 1-la butée de débrayage agissant en poussant sur le diaphragme 16 pour désengager l'embrayage-ledit embrayage peut tre du type tiré-la butée de débrayage agissant alors en tirant sur l'extrémité interne des doigts du diaphragme 16 pour désengager l'embrayage. Dans ce cas, la partie périphérique externe de la rondelle Belleville du diaphragme 16 prend appui sur le couvercle 15, tandis que la périphérie interne de ladite rondelle
Belleville prend alors appui sur les moyens d'appui 17 portés par le plateau de pression 14.

De manière classique, la butée de débrayage comporte un roulement à billes avec, d'une part, une bague tournante en contact directement avec le diaphragme 16 dans le cas d'un embrayage du type poussé ou en contact indirect avec le diaphragme 16 par l'intermédiaire d'une pièce d'accostage située derrière le diaphragme 16 dans le cas d'un embrayage du type tiré et, d'autre part, une bague non tournante attelée, par exemple par un ressort d'autocentrage ou un capot, à un manchon de manoeuvre soumis à l'action d'un organe de commande, tel que la fourchette de débrayage, agissant en poussant ou en tirant, selon les cas, sur ledit manchon. Un ressort de précharge agit usuellement pour maintenir en appui constant la butée de débrayage sur le diaphragme, à la manière du ressort d'application 23 du récepteur 20 du schéma de la figure 1.

Le dispositif de rattrapage d'usure 18 comporte des moyens de détection de l'usure des garnitures de friction 13 (et dans une moindre mesure de l'usure du plateau de pression 14 et du volant 11) associés à des moyens d'entraînement pour faire tourner les moyens d'appui 17, usuellement lorsque l'embrayage est en position désengagée.

Les moyens de détection peuvent comporter une goupille portée à frottement, par exemple par le plateau de pression 14, pour coopérer avec le volant 11 ou le couvercle 15. Cette goupille est associée à des moyens élastiques, par exemple des ressorts à boudin, permettant d'entraîner en rotation les moyens d'appui 17 en cas d'usure, et ce lorsque l'embrayage est désengagé. Diverses configurations sont envisageables.

Ici, les moyens de détection comportent une lame portée par le couvercle 15 coopérant avec les dents inclinées d'une roue à rochet solidaire d'un axe qui porte également à coulissement une vis sans fin 28. Le filet et le pas de la vis sans fin 28 sont adaptés à la denture 26 portée par l'anneau 19 et forment un système irréversible, la vis sans fin 28 pouvant déplacer la denture 26, mais pas l'inverse. Ledit axe est porté par un support qui porte également un ressort hélicoïdal de rattrapage, formant moyen élastique de rattrapage, entourant l'axe ; un cliquet anti-retour est adapté à coopérer avec les dents de la roue à rochet.

Pour plus de détails concernant le dispositif de rattrapage d'usure 18, il suffit de se reporter au document FR-A-2 753 503 déjà cité.

En cas d'usure, le diaphragme s'incline et agit, par l'intermédiaire d'un appendice qu'il présente à sa périphérie externe, sur la lame en sorte que la roue à rochet se rapproche de la lame adaptée à faire tourner la roue à rochet et à armer le ressort de rattrapage suite à une certaine usure, la lame sautant alors une dent. L'armement du ressort de rattrapage se fait lorsque l'embrayage est engagé suite à une détection de l'usure. En position embrayage désengagé, le ressort de rattrapage armé est alors, lorsque sa charge est suffisante pour vaincre les frottements, amené à faire tourner la vis sans fin 28 entraînant alors en rotation l'anneau 19, qui, par coopération des rampes 25 avec les plots 24-pouvant tre remplacés en variante par des rampes complémentaires aux rampes 25-du plateau de pression 14, se déplace axialement en sorte que les zones d'appui se rapprochent du fond du couvercle 15 pour maintenir le diaphragme 16 en position sensiblement constante lorsque l'embrayage est engagé.

On augmente donc l'épaisseur entre les moyens d'appui 17 et la face de friction du plateau de pression 14 en contact avec les garnitures de friction 13 du disque de friction 12, les plots 24 constituant des contrerampes associées aux rampes 25.

Ainsi, le dispositif de rattrapage d'usure 18 comporte une vis sans fin 28 montée à coulissement selon son axe en étant soumise à l'action d'un moyen élastique de rattrapage. C'est lorsque la vis sans fin 28 est déplacée selon son axe, par l'action du ressort de rattrapage comprimé lors de la détection de l'usure, qu'elle entraîne en rotation circonférentielle les moyens à rampes 19, la charge du ressort élastique de rattrapage croissant avec l'usure des garnitures de friction 13, le déplacement axial étant obtenu par action du ressort lorsque sa charge est suffisamment élevée pour faire tourner l'anneau 19 et surmonter les frottements dus à l'effort de rappel dû aux languettes élastiques de liaison en rotation du plateau de pression 14 avec le couvercle 15 agissant sur l'anneau 19 pour solliciter celui-ci au contact du diaphragme, l'embrayage étant désengagé. La roue à rochet et la lame constituent des moyens d'entraînement en rotation rendu opérationnels par l'usure des garnitures de friction 13 lorsque l'embrayage est embrayé. Le cliquet anti-retour empche la vis sans fin 28 de tourner dans le sens contraire de celui dans lequel elle est entraînée en rotation par les moyens d'entraînement en rotation lorsqu'ils sont rendus opérationnels.

L'implantation du dispositif de rattrapage d'usure 10 au sein du dispositif d'embrayage permet de simplifier l'actionneur 40 constitué d'un moteur électrique 50, d'une transmission mécanique 60 et de moyens élastiques d'assistance 70.

Le moteur électrique 50 entraîne ainsi la transmission mécanique 60 selon une course indépendante de l'usure des garnitures de friction 13 et/ou du plateau 14 et du volant 11.

Cette course est toujours la mme. Les moyens élastiques d'assistance 70 permettent au moteur électrique 50, de manière connue de par le document FR-A-2 564 920, de ne développer qu'un faible effort. Ces moyens élastiques 70, à la manière d'un ascenseur, emmagasinent l'énergie du diaphragme 16 pendant le passage de celui-ci de sa position embrayage désengagé à sa position embrayage engagé (c'est-à-dire pendant l'engagement de l'embrayage) et la restitue au moment du débrayage (passage de la position embrayage engagé à la position embrayage désengagé).

Les moyens élastiques d'assistance 70 agissent donc de manière antagoniste par rapport au diaphragme 16.

En position embrayage engagé, les moyens élastiques d'assistance 70 n'exercent pas de force ou une faible force sur la timonerie et donc sur le diaphragme 16. Ceci est possible durant toute la durée de vie de l'embrayage car le diaphragme 16, grâce au dispositif de rattrapage d'usure 18, occupe toujours la mme position. Ainsi qu'on le sait, les bornes d'alimentation du moteur électrique 50 sont reliées à un module électronique situé à l'extérieur de l'actionneur 40 ou en variante en partie dans l'actionneur.

Ce module comporte par exemple un microcalculateur, tel qu'un microprocesseur, des circuits de traitement des informations et, par exemple, des transistors de puissance montés en série pour commander le moteur dans les deux sens de rotation. Le module électronique appartient à un circuit électronique comportant un certain nombre de capteurs envoyant des informations au module électronique.

Ces capteurs captent notamment la vitesse des arbres menant (le vilebrequin) et mené (I'arbre d'entrée de la boîte de vitesses), la course de l'actionneur, l'état de la boîte de vitesses (rapport engagé), l'état du levier de changement de vitesses (capteur d'effort) et autres.

A partir de ces diverses informations, il est élaboré une stratégie pour les opérations d'embrayage et de débrayage. Le moteur 50 rotatif n'est donc sous tension que pendant des instants très courts (opération de débrayage) et consomme donc très peu d'énergie fournie ici par la batterie du véhicule.

Sa puissance est très faible grâce aux moyens élastiques d'assistance 70.

Tout ceci permet d'avoir un actionneur 40 électromécanique léger.

Les moyens élastiques d'assistance 70 prennent appui sur une partie fixe et sur une partie mobile formant écrou de manière décrite ci-après.

Ici l'actionneur comporte un flasque 91 sur lequel se fixe le moteur électrique 50, par exemple à l'aide de vis (on voit sur la figure 2 I'axe des vis).

Ce flasque 91 porte à sa périphérie interne un appui 79 fixe, ici arrondi, de forme annulaire et un roulement à billes 52 portant l'arbre de sortie 51 du moteur électrique. Ce flasque 91 est donc troué centralement pour passage de l'arbre 51 et est conformé pour former un support de roulement.

L'arbre de sortie 51 du moteur électrique 50 est ainsi, de manière connue, fixe en translation et mobile en rotation lorsque le moteur est alimenté électriquement, et constitue donc l'élément tournant de la liaison.

Le flasque 91 est solidaire d'un boîtier 90 comportant à son extrémité arrière un manchon 64 doté d'une rainure de guidage 65. Plus précisément le flasque 91 constitue un couvercle pour le boîtier 90 de forme creuse et est fixé sur l'extrémité avant ouverte du boîtier 90, dont le fond 66 est troué centralement et porte le manchon 64.

L'ensemble boîtier 90-flasque 91 forme un carter fixe et est fixé sur une partie fixe du véhicule, par exemple le carter de la boîte de vitesses. Le boîtier 90 ou le flasque 91 présente pour ce faire des oreilles non visibles.

L'arbre 51 a une extrémité filetée et constitue l'élément d'entrée de la transmission mécanique 60. L'arbre 51 est en prise avec un écrou 61 de forme tubulaire. Cet écrou 61 comporte un appui mobile annulaire 78, ici arrondi, porté par une collerette 68 radialement saillante propre à venir en butée contre le fond 66 d'orientation transversale du boîtier 90 ; une jupe annulaire 67 d'orientation axiale prolonge le fond 66.

L'écrou 61 est fixe en rotation et mobile axialement, et constitue t'élément déplacé de la liaison.

Ici quatre rondelles Belleville 71 à 74 montées en série sont prévues.

Des moyens de transmission d'effort 75 à 77 interviennent entre les périphéries externe et interne des rondelles Belleville adjacentes. Les rondelles 71 à 74 sont aptes à tre traversées par l'arbre de sortie 61.

Plus précisément, en succession axiale la rondelle Belleville 71 d'extrémité arrière prend appui à sa périphérie interne sur l'appui mobile 78 et à sa périphérie externe sur un jonc 75 en contact intime avec la périphérie interne de la jupe 67. La deuxième rondelle Belleville 72 prend appui à sa périphérie externe sur le jonc 75 et à sa périphérie interne sur un jonc 77 porté par un manchon 177 coulissant le long de la périphérie externe lisse et cylindrique, ici étagée, de l'écrou 61 fileté intérieurement. La troisième rondelle Belleville 73 prend appui à sa périphérie interne sur le jonc 77 et à sa périphérie externe sur un jonc 76 en contact intime avec la périphérie interne de la jupe 67 ; la rondelle Belleville d'extrémité avant 74 prend appui à sa périphérie externe sur le jonc 76 et à sa périphérie interne sur l'appui fixe 79.

Dans la position embrayage engagé (partie haute de la figure), les rondelles Belleville 71 à 74 ont une configuration globalement plane et sont bandées.

Lors de l'opération de débrayage, ces rondelles Belleville se détendent pour contrebalancer l'action qu'exerce le diaphragme sur la butée de débrayage.

Le moteur électrique entraînant l'arbre 51, fixe en translation, t'écrou 61, fixe en rotation et entraîné par l'arbre 51 formant vis, se déplace en translation axialement en direction du fond 66 du boîtier 90 jusqu'à ce que la collerette 68 vienne en butée sur ledit fond, en déplaçant dans son mouvement le piston 31 de t'émetteur 30.

Dans cette position, l'embrayage est désengagé et les rondelles
Belleville 71 à 74 ont une position inclinée formant ainsi globalement un W.

Lors de l'opération d'embrayage, sous l'action du diaphragme 16, les rondelles Belleville reviennent à leur position initiale plane.

Des moyens de liaison en rotation 63,65 existent entre le boîtier 90 et l'écrou 61 formant l'élément de sortie de la transmission mécanique 60.

L'écrou 61 effectue ainsi un mouvement de tra ressort d'assistance consiste en un ressort à boudin entourant l'écrou prenant appui sur l'appui fixe et une collerette solidaire de l'écrou. En variante, comme décrit dans le document EP-A-0 867 629, le ressort d'assistance peut entourer le moteur 50.

La liaison constituée de l'arbre 51 et de t'écrou 61 étant prévue à haut rendement, elle est du type réversible ; on comprend que de ce fait compte tenu des vibrations, à l'état embrayé, I'écrou 61 peut tre amené à se déplacer axialement, d'autant qu'il est déjà sollicité dans le sens du débrayage par les rondelles Belleville 71 à 74 ou le ressort à boudin.

Pour éviter cela, l'invention prévoit de placer dans ladite liaison un dispositif d'irréversibilité.

Dans les exemples qui suivent, certains dispositifs d'irréversibilité sont associés à un boîtier pour toute application ; bien entendu, dans le cas de l'embrayage qui vient d'tre décrit, ledit boîtier est tout ou partie du boîtier 90 de la figure 2.

Selon la figure 3, le dispositif d'irréversibilité 100 comprend un boîtier 101 cylindrique dont les flasques d'extrémité 102,103 présentent chacun une ouverture centrale, respectivement 104,105 ; à l'intérieur du boîtier 101 est disposé un élément déplacé 61, tel que l'écrou décrit précédemment, son déplacement étant assuré par l'élément tournant 51, tel que l'arbre d'un moteur électrique ; t'élément déplacé 61 est étage et amené à tre déplacé en translation dans le boîtier 101 ; ici, t'élément déplacé 61 présente trois étages 107,108,109 de diamètres décroissants : t'étage 107, de plus grand diamètre, est d'un diamètre supérieur à celui de l'ouverture 104 en sorte qu'il est amené à coopérer en appui sur la face interne du flasque 102 sous l'action d'un ressort 110 disposé entre t'étage 107 et le flasque opposé 103.

L'étage de plus petit diamètre 109 a un diamètre adapté à celui de l'ouverture 105 du flasque 103 qu'il traverse, et il s'étend au delà de ce flasque 103 lorsque t'étage 107 de plus grand diamètre est en appui sur le flasque 102.

La différence des diamètres des étages 108 et 109 définit un épaulement adapté à recevoir un moyen d'aimant 111 ; sur la face intérieure du flasque 103, un moyen d'aimant 112 dit antagoniste est placé en vis-à- vis de l'aimant 111 ; ici, les aimants 111 et 112 sont annulaires ; en variante, plusieurs aimants peuvent tre disposés circonférentiellement.

Ainsi, l'élément déplacé 61 est adapté à occuper deux positions limites à l'intérieur du boîtier 100, l'une dans laquelle t'étage 107 de grand diamètre coopère avec le flasque 102,1'autre dans laquelle les aimants 111, 112 sont en contact l'un de l'autre ; dans cette dernière position, les polarités des aimants sont prévues en sorte qu'un pseudo verrouillage de cette position est obtenu.

On comprendra qu'un résultat similaire est atteint si l'un des aimants est remplacé par un anneau, ou des segments, en matière magnétisable.

La figure 4 représente une variante de dispositif d'irréversibilité ; les éléments jouant le mme rôle que ceux de la figure 3 portent les mmes références ; ici, la différence des diamètres des étages 108,109 est mise à profit pour créer entre eux un tronc de cône 113 adapté à coopérer avec l'ouverture 105 du flasque 103 bordée par une surface intérieure tronconique de mme angle que celui du tronc de cône 113 : la position pseudo verrouillée est obtenue par collage des deux troncs de cône.

Selon la variante des figures 5 et 6, t'étage 109 présente une gorge 115 adaptée à recevoir un jonc 114 élastique déformable radialement ; la surface intérieure de l'ouverture 105 du flasque 103 comprend successivement, depuis son bord intérieur jusqu'à son bord extérieur, une surface tronconique 116 de faible angle ouvert vers l'intérieur, constituant rampe d'accès, suivie d'une surface tronconique 117 de plus grand angle ouvert vers l'extérieur, constituant rampe de retenue, elle-mme suivie d'une surface cylindrique 118 débouchant vers l'extérieur.

Le pseudo verrouillage est obtenu ici par la rampe de retenue 117, plus difficile à passer que la rampe d'accès 116.

Selon la variante des figures 7 et 8, le pseudo verrouillage est obtenu de la mme façon que dans la variante précédente des figures 5 et 6, sauf qu'ici la gorge 115 est aménagée à la surface intérieure du boîtier 101 tandis que les surfaces tronconiques 116,117 et cylindrique 118 sont ménagées à la surface extérieure d'un prolongement 119 de l'étage 107 de plus grand diamètre.

Selon la variante de la figure 9, le flasque 103 comporte un puits 120 borgne débouchant vers l'axe et dans lequel est amenée à se déplacer une bille 121 sollicitée vers l'extérieur du puits 120 par un ressort 122 par l'intermédiaire d'un poussoir 123 ; la bille 121 est adaptée à coopérer avec une gorge 124 ménagée à la surface extérieure de l'étage 109 ; la gorge 124 comprend une portion cylindrique 125 suivie, côté extérieur, d'une rampe 126 ; c'est la rampe 126 qui assure le pseudo verrouillage.

La variante selon la figure 10 est analogue à celle qui vient d'tre décrite, sauf que le puits 120 est ménagé dans un prolongement 119 de l'étage 107 de plus grand diamètre et la gorge 124 est ménagée à la surface interne du boîtier 101.

Bien entendu, dans les variantes selon les figures 9 et 10, plusieurs billes 121 et puits 120 peuvent tre prévus, répartis circonférentiellement.

Selon la figure 11, le flasque 103 porte au moins un crochet 126 s'étendant globalement axialement vers l'intérieur et ayant un bec adapté à coopérer avec un bossage 127 annulaire ménagé à la périphérie externe de l'étage 109 ; le bossage 127 présente successivement, depuis l'intérieur vers l'extérieur, une rampe 128 de retenue suivie d'une rampe 129 d'accès, analogues aux rampes 116 et 117 des figures 6 et 8. Avantageusement, au moins deux crochets 126, diamétralement opposés, sont prévus en étant venus de moulage avec le flasque 103 en matière synthétique.

La variante selon la figure 12 est analogue à celle qui vient d'tre décrite à propos de la figure 11 sauf que, ici, le crochet 126 est porté par t'étage 107 de plus grand diamètre tandis que le bossage 127 est ménagé à la surface intérieure du boîtier 101.

Les figures 13 et 14 correspondent à des variantes identiques à celles des figures 11 et 12, respectivement, mais ici les crochets 126 sont portés par des pièces rapportées, par exemple métalliques, indépendantes du flasque 103 ou de l'étage 107, avantageusement maintenues en place par le ressort 110.

Dans toutes les variantes précédentes, l'élément déplacé 61 est amené à se déplacer uniquement en translation à l'intérieur du boîtier 101 ; il est possible de combiner à ce déplacement en translation un léger déplacement en rotation pour assurer la fonction du pseudo verrouillage.

Une disposition de ce genre est illustrée par les variantes des figures 15 à 19.

Selon les figures 15 et 16, le boîtier 101, représenté seul sur la figure 16 pour plus de clarté, présente sur sa surface intérieure deux creusures 130 disposées diamétralement en se faisant face et s'étendant tout le long de ladite surface intérieure ; chaque creusure 130 comprend deux tronçons parallèles à l'axe 131,133 reliés par un tronçon 132 incliné par rapport audit axe. Dans ces deux creusures 130 sont amenés à se déplacer deux doigts radiaux 137 diamétralement opposés ménagés à la périphérie externe de t'étage 107 de plus grand diamètre.

Comme on le comprend, le pseudo verrouillage est obtenu par la présence du tronçon incliné 132, à laquelle s'ajoute l'effort supplémentaire qu'il est nécessaire d'appliquer pour faire tourner l'élément déplacé 61.

Le pseudo verrouillage peut tre plus franc en remplaçant le tronçon intermédiaire incliné 132 par un tronçon transversal, tel que le tronçon 134 de la figure 17.

Bien entendu, les dispositions des figures 16 et 17 peuvent tre combinées, comme le montre la figure 18 où l'on voit que les tronçons extrmes 131,133 sont reliés par un tronçon ayant une partie 132 inclinée et une partie transversale 134.

On voit sur la figure 19 qu'il est également possible d'associer à un tronçon longitudinal 133 un tronçon hélicoïdal 135.

Le dispositif d'irréversibilité selon l'invention peut également assurer le maintien de l'élément mobile en rotation dans plusieurs positions ; pour ce faire, l'invention prévoit également des dispositions dans lesquelles sont mises en oeuvre deux roues magnétiques dont l'une est portée par ledit élément et dont l'autre est fixe.

Les figures 20 à 27 montrent schématiquement de telles dispositions.

Selon les figures 20 et 21, le dispositif d'irréversibilité 200 est constitué de deux roues magnétiques 201,202 se faisant face, la roue 202 étant fixe et la roue 201 étant en bout de l'élément tournant 51 ; chaque roue 201, 202 est réalisée en plastoferrites 203,204, mieux visibles sur la figure 21 dont les pâles alternent successivement circonférentiellement.

Selon les figures 22 et 23, les deux roues sont constituées d'un support circulaire 205,206 sur lesquelles sont montés des aimants 207, 208 dont les potes alternent également successivement circonférentiellement.

Ainsi, les deux roues des figures 20 à 23 s'attirent et se repoussent alternativement lorsque la roue mobile tourne par rapport à la roue fixe et maintiennent l'élément tournant dans diverses positions pour lesquelles les potes se font face : les positions stables correspondent au nombre de potes identiques des deux roues qui varie suivant les applications.

Les figures 24 à 27 sont analogues aux figures 20 à 23, ici les roues magnétiques étant concentriques au lieu de se faire face, les roues fixes 202 ou 206 étant en forme de couronnes qui entourent les roues mobiles 201 ou 205.

Dans les variantes qui viennent d'tre décrites, le dispositif est à base soit de plastoferrites, soit d'aimants ; bien entendu, il est possible dans un mme dispositif, de combiner plastoferrites et aimants.

Les dispositifs à roues magnétiques, tels que ceux des figures 20 à 27, présentent, outre l'avantage de la simplicité, celui de permettre d'associer à leur fonction de pseudo verrouillage une fonction de mesure de la vitesse de rotation de l'élément tournant et/ou du sens de sa rotation et/ou de sa position.

II suffit pour cela de disposer, au droit de la roue magnétique associée à l'élément tournant, au moins un capteur du type incrémental transmettant un signal adapté à une électronique de commande ; comme on le sait, un seul capteur permet la mesure de la vitesse ; deux capteurs sont nécessaires pour reconnaître le sens de rotation et/ou la position de l'élément mobile ; bien entendu, le nombre de capteurs peut tre supérieur à deux, ce nombre étant fonction de la précision souhaitée de la mesure.

Les figures 28 à 35 sont analogues aux figures 20 à 27 ; sur les figures 28 à 35, les variantes selon les figures 20 à 27 ont été chacune associées à de tels capteurs, ici deux capteurs 300.

Claims (22)

REVENDICATIONS

1. Commande pour un organe d'accouplement tel qu'embrayage, variateur de vitesse, frein, ou analogue, dont t'état est modifié en fonction de la position d'un équipage qui est mobile dans les deux sens suivant une course définie entre deux positions limites, cet équipage comportant des moyens élastiques de rappel (16) vers une première de ses deux positions limites, tandis qu'une timonerie antagoniste associée à l'équipage est adaptée à agir sur l'équipage pour faire passer celui-ci de sa première position limite à sa deuxième position limite et vice-versa, des moyens de manoeuvre étant associés, en combinaison avec la timonerie, à ladite commande, toute position instantanée de la timonerie étant fixée indépendamment des moyens élastiques (16) de rappel de l'équipage par lesdits moyens de manoeuvre qui sont adaptés à déplacer la timonerie suivant la course de celle-ci pour provoquer un déplacement correspondant de l'équipage suivant sa propre course, lesdits moyens de manoeuvre comportant un moteur électrique (50) relié à la timonerie par une liaison (51,61) du type réversible formant réducteur, caractérisée par le fait que la liaison coopère avec un dispositif dit d'irréversibilité (100,200) adapté à la rendre irréversible pour au moins dans ladite deuxième position limite.

2. Commande selon la revendication 1, caractérisée par le fait que la liaison comprend un élément tournant (51) et un élément déplacé (61) par t'élément tournant (51), le dispositif d'irréversibilité (100) étant adapté à immobiliser l'élément déplacé (61).

3. Commande selon la revendication 2, caractérisée par le fait que l'élément déplacé (61) est monté coulissant à l'intérieur d'un boîtier (101), t'élément déplacé (61) et le boîtier (101) portant des moyens magnétiques (111,112) adaptés à immobiliser l'élément déplacé (61) par rapport au boîtier (101).

4. Commande selon la revendication 2, caractérisée par le fait que l'élément déplacé (61) est monté coulissant à l'intérieur d'un boîtier (101), t'élément déplacé (61) portant un tronc de cône (113) et le boîtier (101) comportant une ouverture traversée par l'élément déplacé (61) et bordée d'une surface tronconique (105) adaptée au tronc de cône (113) de l'élément déplacé (61), en sorte que l'élément déplacé (61) est immobilisé par rapport au boîtier (101) par collage des deux éléments tronconiques (113, 105).

5. Commande selon la revendication 2, caractérisée par le fait que l'élément déplacé (61) est monté coulissant à l'intérieur d'un boîtier (101), l'une des pièces élément déplacé (61) ou boîtier (101) présentant une gorge (115) adaptée à recevoir un jonc (114) élastique déformable radialement destiné à coopérer avec une rampe d'accès (116) et une rampe de retenue (117) ménagées sur l'autre pièce, I'angle d'inclinaison, par rapport à l'axe du boîtier (101), de la rampe de retenue (11 7) étant plus grand que l'angle d'inclinaison de la rampe d'accès (116).

6. Commande selon la revendication 2, caractérisée par le fait que l'élément déplacé (61) est monté coulissant à l'intérieur d'un boîtier (101), l'une des pièces élément déplacé (61) ou boîtier (101) présentant un puits (120) borgne s'étendant transversalement et dans lequel est amené à se déplacer une bille (121) sollicitée élastiquement vers l'extérieur du puits (120) et adaptée à coopérer avec une gorge (124) ménagée sur l'autre pièce.

7. Commande selon la revendication 6, caractérisée par le fait que la gorge (124) comprend une rampe (126) de verrouillage.

8. Commande selon la revendication 2, caractérisée par le fait que l'élément déplacé (61) est monté coulissant à l'intérieur d'un boîtier (101), l'une des pièces élément déplacé (61) ou boîtier (101) portant un crochet (126) élastique s'étendant globalement axialement par rapport au boîtier (101) et muni d'un bec adapté à coopérer avec un bossage (127) annulaire ménagé sur l'autre pièce.

9. Commande selon la revendication 8, caractérisée par le fait que le bossage (127) présente une rampe d'accès (129) et une rampe de retenue (128) moins inclinée que la rampe d'accès (129) par rapport à l'axe du boîtier (101).

10. Commande selon l'une des revendications 8 ou 9, caractérisée par le fait que le crochet (126) est d'un seul tenant avec au moins une partie (103,107) de l'une des pièces élément déplacé (61) ou boîtier (101).

11. Commande selon l'une des revendications 8 ou 9, caractérisée par le fait que le crochet (126) est porté par une pièce rapportée solidarisée (110) à l'une des pièces élément déplacé (61) ou boîtier (101).

12. Commande selon la revendication 1, caractérisée par le fait que l'élément déplacé (61) est monté coulissant à l'intérieur d'un boîtier (101) et porte au moins un doigt radial (137) amené à se déplacer dans une creusure (130) s'étendant le long de la surface intérieure du boîtier (101) et comportant au moins un tronçon de retenue (132,134,135).

13. Commande selon la revendication 12, caractérisée par le fait que le tronçon de retenue (132) est incliné par rapport à l'axe du boîtier (101).

14. Commande selon la revendication 12, caractérisée par le fait que le tronçon de retenue (134) est un tronçon transversal.

15. Commande selon la revendication 12, caractérisée par le fait que le tronçon de retenue est pour partie (132) incliné sur l'axe du boîtier (101) et pour partie (134) transversal.

16. Commande selon la revendication 12, caractérisée par le fait que le tronçon de retenue (135) est hélicoïdal.

17. Commande selon la revendication 1, caractérisée par le fait que la liaison comprend un élément tournant (51) et un élément déplacé (61) par l'élément tournant (51), le dispositif d'irréversibilité (200) étant adapté à immobiliser l'élément tournant (51).

18. Commande selon la revendication 17, caractérisée par le fait que le dispositif d'irréversibilité (200) est constitué de deux roues magnétiques (201-205,202-206) dont l'une (202-206) est fixe et l'autre (201-205) solidaire de l'élément tournant (51).

19. Commande selon la revendication 18, caractérisée par le fait que les deux roues (201-205,202-206) se font face.

20. Commande selon la revendication 18, caractérisée par le fait que les deux roues (201-205,202-206) sont concentriques.

21. Commande selon l'une des revendications 18 à 20, caractérisée par le fait que les deux roues magnétiques (201-205,202-206) comportent des plastoferrites (203,204) et/ou des aimants (207,208) dont les potes alternent successivement circonférentiellement.

22. Commande selon l'une des revendications 18 à 21, caractérisée par le fait que la roue (201-205) solidaire de l'élément tournant (51) est associée à au moins un capteur incrémental.