FR2975742A1 - Embrayage, en particulier pour vehicule automobile - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un embrayage, en particulier pour véhicule automobile, comportant au moins une fourchette (1) d'actionnement d'une butée de commande. Les moyens d'articulation (2) de la fourchette (1) sur le carter comportent au moins deux organes de roulement (9, 10) qui prennent appui, d'une part, sur une première piste de roulement (8) portée par la fourchette (1) et, d'autre part, sur une seconde piste de roulement (7) portée par le carter d'embrayage.

Description

1 Embrayage, en particulier pour véhicule automobile

La présente invention concerne un embrayage, en particulier pour véhicule automobile, cet embrayage pouvant être du type simple, ou du type double pour une boîte de vitesses à deux arbres d'entrée coaxiaux. Dans un double embrayage, chaque embrayage comprend un mécanisme comportant un diaphragme destiné à coopérer avec un plateau de pression solidaire en rotation d'un couvercle d'embrayage et d'un arbre moteur. Chaque diaphragme est déplaçable, au moyen d'une butée de commande correspondante, entre une position de repos et une position active. Selon le type de l'embrayage, la position active du diaphragme correspond à un couplage ou à un découplage de l'arbre moteur et d'un arbre d'entrée de la boîte de vitesses, et la position de repos du diaphragme correspond à un découplage ou à un couplage de ces arbres.

Chaque plateau de pression, sollicité par le diaphragme correspondant, est destiné à serrer un disque de friction entre ce plateau de pression et un plateau de réaction correspondant. Chaque disque de friction est lié en rotation à un arbre d'entrée de la boîte de vitesses et chaque plateau de réaction est solidaire en rotation du couvercle et d'un volant d'inertie lié à l'arbre moteur. Ainsi, le serrage d'un disque de friction entre les plateaux de pression et de réaction correspondants permet la transmission d'un couple entre l'arbre moteur et un arbre d'entrée de la boîte de vitesses. Les butées de déplacement des diaphragmes sont actionnées par des fourchettes articulées sur un carter de l'embrayage entre deux positions d'embrayage et de débrayage. L'articulation est composée d'un plot à tête sphérique, monté sur le carter ou sur la fourchette, ladite tête étant insérée dans un logement de forme complémentaire ménagé dans la fourchette ou dans le carter, respectivement.

Un tel embrayage est par exemple connu du document FR 2 859 773, au nom de la Demanderesse.

2 En fonctionnement, la tête sphérique est en appui contre le fond du logement. Les frottements apparaissant lors du pivotement de la fourchette autour de la tête sphérique diminuent le rendement et provoquent un phénomène dit de « stick-slip », qui génère un mouvement saccadé de la fourchette affectant le fonctionnement de l'embrayage. Afin de limiter ces frottements, les documents KR 2009-012517, JP 2009-144766, EP 1 624 213, JP 11-101271 et JP 9-269017 proposent des moyens de lubrification des surfaces en frottement. De tels moyens de lubrification sont complexes à mettre en oeuvre 10 et onéreux. L'invention a notamment pour but d'apporter une solution simple, efficace et économique à ce problème. A cet effet, elle propose un embrayage, en particulier pour véhicule automobile, comportant au moins une fourchette d'actionnement d'une 15 butée d'embrayage, et des moyens d'articulation de la fourchette sur un carter d'embrayage, caractérisé en ce que les moyens d'articulation comprennent au moins deux organes de roulement qui prennent appui, d'une part, sur une première piste de roulement portée par la fourchette et, d'autre part, sur une seconde piste de roulement portée par le carter 20 d'embrayage. L'articulation de la fourchette par rapport au carter est ainsi réalisée par roulement sans frottement ou avec un frottement limité, ce qui augmente le rendement du carter et évite le phénomène de « stick-slip ». L'utilisation d'organes de roulement est une alternative simple, peu 25 onéreuse et fiable aux systèmes de lubrification de l'art antérieur. Selon une autre caractéristique de l'invention, les organes de roulement sont logés dans un boîtier comportant une base fixée au carter d'embrayage et portant la seconde piste de roulement et un couvercle recouvrant au moins en partie les organes de roulement, fixé à la base et 30 délimitant avec celle-ci un volume interne destiné à être rempli d'un lubrifiant, par exemple de graisse et destiné également à limiter le débattement des organes de roulement. De préférence, la première ou la seconde piste de roulement est formée par un organe de roulement additionnel monté dans un logement de la fourchette ou de la base précitée. Ceci permet de simplifier la réalisation des moyens d'articulation de la fourchette sur le carter. Selon une forme de réalisation de l'invention, les organes de roulement comprennent deux galets cylindriques en appui sur une piste de roulement formée par une surface concave de la base ou de la fourchette, et sur une surface convexe de la fourchette ou de la base, respectivement. La surface convexe peut être formée par un galet cylindrique monté dans un logement de la fourchette ou de la base. Afin de favoriser le rotulage de la fourchette par rapport au carter, le galet monté dans le logement de la fourchette ou de la base peut être en appui sur le fond du logement, sur une partie seulement de sa longueur, en particulier sur une partie médiane de sa longueur. Une variante de réalisation consiste à ménager des gorges annulaires dans des zones médianes de la surface externe des galets, lesdits galets étant en appui sur une surface concave de la base et sur une surface sphérique de la fourchette formée par exemple par une bille montée dans un logement de la fourchette. Dans ce cas, la surface concave de la base peut être sensiblement plane suivant l'axe des galets, les galets étant en appui, par leurs extrémités, sur ladite surface de la base. En variante, la surface concave de la base est sensiblement convexe suivant l'axe des galets, la gorge annulaire médiane des galets étant en appui sur ladite surface de la base. Selon une autre caractéristique de l'invention, les organes de 30 roulement comprennent des billes en appui dans une gorge de la base et dans une gorge de la fourchette, formée par exemple par une gorge d'un galet monté dans un logement de la fourchette. L'invention sera mieux comprise et d'autres détails, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante faite à titre d'exemple non limitatif en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue en coupe médiane d'une partie d'une fourchette et de ses moyens d'articulation sur le carter, - la figure 2 est une vue en perspective d'une partie de la fourchette et de ses moyens d'articulation, - la figure 3 est une vue en perspective des moyens d'articulation, - la figure 4 est une vue en perspective d'une partie des moyens d'articulation, - la figure 5 est une vue en perspective de la base du boîtier, - la figure 6 est une vue montrant une partie de la fourchette comportant un logement servant au montage d'un galet, - les figures 7 et 8 sont des vues correspondant aux figures 1 et 2 pour une deuxième forme de réalisation de l'invention, - la figure 9 est une vue en perspective d'une partie de la fourchette de la deuxième forme de réalisation, - la figure 10 est une vue correspondant à la figure 4, pour une troisième forme de réalisation de l'invention, - la figure 11 est une vue correspondant à la figure 4, pour une quatrième forme de réalisation de l'invention, - les figures 12 à 14 sont des vues correspondant aux figures 3 à 5, pour une cinquième forme de réalisation de l'invention, - la figure 15 est une vue en perspective d'une partie de la fourchette de la cinquième forme de réalisation, - la figure 16 est une vue en perspective d'une partie d'un embrayage double selon l'invention, - la figure 17 est une vue en perspective d'un tube de guidage équipé de deux boîtiers servant chacun à l'articulation d'une fourchette, - les figures 18 et 19 sont des vues en perspective, respectivement de l'avant et de l'arrière, du tube de guidage de la figure 17. Une première forme de réalisation d'un embrayage va maintenant être décrite en référence aux figures 1 à 6. Cet embrayage comporte au moins une fourchette 1 d'actionnement d'une butée de commande destinée à agir sur un diaphragme, comme cela est connu en soi. La fourchette 1 est montée pivotante sur un carter d'embrayage entre deux positions d'embrayage et de débrayage, par l'intermédiaire de moyens d'articulation 2 comportant un boîtier 3 constitué d'une base 4 et d'un couvercle 5.

La base 4 est formée par emboutissage d'une tôle comportant deux trous latéraux 6, la surface de la base 4 tournée vers le couvercle 3 comprenant une portion médiane en saillie définissant une surface concave 7, dont la concavité est tournée vers l'intérieur du boîtier 5. Cette surface concave 7 est une portion de cylindre.

Le couvercle 5 est creux et définit avec la base 4 un volume interne servant au logement de galets 8, 9, 10 et rempli d'un lubrifiant, par exemple de graisse. Le bord arrière du couvercle 5, en appui sur la base 4, comporte deux plots 11 traversant les trous 6 de la base 4 et fixés sur le carter d'embrayage. L'ensemble du boîtier 3 est ainsi fixé sur le carter d'embrayage, la base 4 étant du côté du carter d'embrayage et le couvercle 5 étant du côté de la fourchette 1. Comme cela est visible à la figure 2, le couvercle 5 peut comporter deux plots 12 hémicylindriques s'étendant vers l'extérieur latéralement de part et d'autre du couvercle 5 et formant un axe de pivotement du boîtier 3. L'axe des plots 12 est confondu avec l'axe A du galet 8 (figure 1).

Une languette 13 est fixée sur une face arrière de la fourchette 1 et comporte deux branches élastiques 14 s'étendant de part et d'autre du couvercle et présentant chacune une portion incurvée de forme complémentaire à celle des ergots 12. Les branches 14 maintiennent les plots 12 contre la face arrière de la fourchette 1 tout en autorisant la rotation du boîtier 3 autour de l'axe de pivotement A précité. Le couvercle 5 du boîtier 3 comporte en outre une ouverture de forme générale rectangulaire comportant deux bords latéraux et deux bords longitudinaux. Les bords longitudinaux comprennent, au niveau de leurs extrémités, des ergots 15 de retenue du galet cylindrique 8 à l'intérieur du boîtier 3. Une partie du galet 8 s'étend donc à l'intérieur du boîtier 3, une autre partie s'étendant à l'extérieur de celui-ci, en direction de la fourchette 3. Un évidement 16 de forme hémicylindrique est également ménagé dans la face arrière de la fourchette 1, de façon à accueillir la partie du galet 8 s'étendant à l'extérieur du boîtier 3 (figure 6). Les deux autres galets 9 et 10 sont montés entre le galet 8 précité et la surface concave 7 de la base 4 du boîtier 3. Le galet 8 forme ainsi une première piste de roulement pour les 20 galets 9, 10, et la surface concave 7 forme une seconde piste de roulement pour ces galets 9, 10. Lors du fonctionnement de l'embrayage, la fourchette 1 peut alors basculer autour de l'axe A du galet 8, les galets 9, 10 roulant sans frottement ou avec un frottement minimum sur les pistes de roulement 25 précitées. Compte tenu de la surface de contact entre le galet 8 et l'évidement 16 de la fourchette 1 et des forces de frottement que ce contact génère, ce galet 8 reste sensiblement fixe par rapport à la fourchette 1 lors du fonctionnement de l'embrayage. Les galets 9 et 10 peuvent être espacés les uns des autres par 30 l'intermédiaire d'une cage, afin de limiter les frottements entre ces galets.

Les trois galets 8, 9, 10 sont identiques, ce qui permet de réduire les coûts de réalisation d'une telle articulation. Le galet 8 pourrait être remplacé par une zone hémisphérique en saillie de la fourchette 1. Une telle forme de réalisation est toutefois plus complexe et plus onéreuse à réaliser. Dans une forme de réalisation représentée à la figure 6, l'évidement 16 de la fourchette 1 comporte des gorges 17 semi annulaires de plus grand diamètre au niveau de ses extrémités, de part et d'autre d'une zone médiane 18. De cette manière, le galet cylindrique 8 ne repose que sur la zone médiane 18 et peut donc basculer légèrement autour d'un axe B (figure 1) perpendiculaire à son axe longitudinal A. L'articulation formée entre la fourchette 1 et le carter autorise ainsi la rotation autour de l'axe A du galet, et un léger rotulage (de l'ordre de quelques degrés) autour de l'axe B perpendiculaire précité.

Les figures 7 à 9 illustrent une autre forme de réalisation de l'invention, dans laquelle les positions du galet 8, d'une part, et des galets 9 et 10, d'autre part, ont été inversées. La fourchette 1 comporte alors un évidement 19 de forme concave formant la seconde piste de roulement 7 pour les galets 9, 10, la base 4 comportant un évidement 20 de forme hémicylindrique dans laquelle est logée le galet 8. De même que précédemment, ce galet 8 est sensiblement fixe compte tenu des surfaces importantes en contact et du frottement qu'elles génèrent. La fourchette 1 est alors pivotante vis-à-vis du carter d'embrayage autour de l'axe A du galet 8. On constate que cet axe de rotation A est plus éloigné des doigts 21 de la fourchette dans la forme de réalisation des figures 7 à 9 que dans celle des figures 1 à 5. On préfèrera en général cette dernière forme de réalisation, qui permet de limiter, pour des raisons de cinématique, les frottements entre les doigts 21 de la fourchette 1 et la butée d'actionnement correspondante de l'embrayage.

La figure 10 illustre une forme de réalisation similaire à celle des figures 1 à 5, dans laquelle des gorges 22 sont ménagées en partie médiane des surfaces externes des galets 9, 10. La surface concave de la base est sensiblement convexe suivant l'axe des galets 9, 10, les gorges annulaires médianes 22 des galets 9, 10 étant en appui sur ladite surface 7 de la base 4. Le galet 8 est en outre remplacé par une bille 23. Les dimensions de la bille 23 et des gorges 22 sont telles que les galets 9, 10 sont en appui par le fond de leurs gorges 22 sur la bille 23. L'articulation formée entre la fourchette 1 et l'embrayage est donc une rotule. Le couvercle du boîtier comporte une ouverture circulaire au travers de laquelle une partie de la bille 23 s'étend à l'extérieur, cette partie étant insérée dans un évidement de forme hémisphérique de la fourchette 1.

La forme de réalisation de la figure 11 diffère de celle de la figure 10 en ce que la surface concave 7 est une portion de cylindre, les galets 9, 10 reposant sur ladite surface concave par leurs extrémités cylindriques. Les figures 12 à 15 illustrent une autre forme de réalisation, dans laquelle les galets 9, 10 ont été remplacés par des billes 24, 25 et dans laquelle la bille 23 a été remplacée par un galet 26 dont la zone médiane de la surface externe comporte une gorge annulaire 27 formant une piste de roulement pour les billes 24, 25. La base 4 du boîtier 3 comporte une gorge concave 28, de section complémentaire à celle des billes 24, 25, formant une autre piste de roulement pour celles-ci. De même que précédemment, le couvercle 5 comporte une ouverture 29 au travers de laquelle s'étend une partie du galet 26, cette partie étant insérée dans un évidemment de forme complémentaire de la fourchette (figure 15).

Ces moyens d'articulation 2 peuvent être appliqués à un embrayage dit simple, c'est-à-dire comportant une seule fourchette d'actionnement d'une butée d'embrayage agissant sur un diaphragme, ou à un embrayage dit double, c'est-à-dire comportant deux fourchettes d'actionnement de deux butées d'embrayage agissant chacune sur un diaphragme.

De plus, on notera que dans un mode de réalisation non représenté, les organes de roulement sont logés dans des cages de roulement. Un embrayage double équipé de moyens d'articulation 2 selon la forme de réalisation des figures 1 à 5 est représenté à la figure 16.

Ce double embrayage comporte deux fourchettes 1 a, 1 b décalées angulairement l'une par rapport l'autre, articulée chacune sur le carter d'embrayage à l'aide de moyens d'articulation 2a, 2b du type précité. Une première fourchette 1 a actionne une première butée d'embrayage 30a, une seconde fourchette 1 b actionnant une seconde butée d'embrayage 30b.

Les butées d'embrayage 30a, 30b sont montées de façon coulissante sur un tube de guidage 31, comme cela est connu en soi. Le tube de guidage 31 (mieux visible aux figures 17 à 19) comporte une partie tubulaire 32 dont une extrémité est équipée d'une collerette 33 radiale destinée à être fixée par vissage sur le carter d'embrayage. Cette collerette 33 comporte deux parties 34a, 34b dans lesquelles les surfaces concaves 7a, 7b formant les premières pistes de roulement sont réalisées par emboutissage. Dans ce cas, les boîtiers 3 ne comportent plus de bases indépendantes, ces bases étant directement formées par les parties précitées 34a, 34b de la collerette 33 du tube de guidage 31. L'invention propose ainsi un embrayage dont la ou les fourchettes 1 sont articulées par rapport au carter à l'aide de moyens d'articulation 2 limitant les frottements, ce qui augmente le rendement de l'embrayage et évite le phénomène de « stick-slip » apparaissant dans l'art antérieur.

On notera qu'on entend par «une piste de roulement portée par le carter d'embrayage », une piste de roulement qui est directement ou indirectement fixée sur le carter d'embrayage.

Claims (10)

1. REVENDICATIONS1. Embrayage, en particulier pour véhicule automobile, comportant au moins une fourchette (1) d'actionnement d'une butée d'embrayage (30), et des moyens d'articulation de la fourchette (1) sur un carter d'embrayage, caractérisé en ce que les moyens d'articulation comprennent au moins deux organes de roulement (9, 10) qui prennent appui, d'une part, sur une première piste de roulement (8) portée par la fourchette (1) et, d'autre part, sur une seconde piste de roulement (7) portée par le carter d'embrayage.
2. 2. Embrayage selon la revendication 1, caractérisé en ce que les organes de roulement (9, 10) sont logés dans un boîtier comportant une base (4) fixée au carter d'embrayage et portant la seconde piste de roulement (7) et un couvercle (5) recouvrant au moins en partie les organes de roulement (9, 10), fixé à la base (4) et délimitant avec celle-ci un volume interne destiné à être rempli d'un lubrifiant, par exemple de graisse.
3. 3. Embrayage selon la revendication 2, caractérisé en ce que la première ou la seconde piste de roulement est formée par un organe de roulement additionnel (8) monté dans un logement (16) de la fourchette (1) ou de la base (4) précitée.
4. 4. Embrayage selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que les organes de roulement comprennent deux galets cylindriques (9, 10) en appui sur une piste de roulement formée par une surface concave (7) de la base (4) ou de la fourchette (1), et sur une surface convexe (8) de la fourchette (1) ou de la base (4), respectivement.
5. 5. Embrayage selon la revendication 4, caractérisé en ce que la surface convexe est formée par un galet cylindrique (8) monté dans un logement (16) de la fourchette (1) ou de la base (4).
6. 6. Embrayage selon la revendication 5, caractérisé en ce que le galet (8) monté dans le logement (16) de la fourchette (1) ou de la base (4) est en appui sur le fond du logement (16), sur une partie seulement de sa longueur, en particulier sur une partie médiane de sa longueur. 12
7. 7. Embrayage selon la revendication 4, caractérisé en ce que des gorges annulaires (22) sont ménagées dans des zones médianes de la surface externe des galets (9, 10), lesdits galets (9,10) étant en appui sur une surface concave (7) de la base (4) et sur une surface sphérique (23) de la fourchette (1) formée par exemple par une bille (23) montée dans un logement de la fourchette (1).
8. 8. Embrayage selon la revendication 7, caractérisé en ce que la surface concave (7) de la base est sensiblement plane suivant l'axe des galets (9, 10), les galets (9, 10) étant en appui, par leurs extrémités, sur ladite surface (7) de la base (4).
9. 9. Embrayage selon la revendication 7, caractérisé en ce que la surface concave (7) de la base (4) est sensiblement convexe suivant l'axe des galets (9,
10. 10), la gorge annulaire (22) médiane des galets (9, 10) étant en appui sur ladite surface (7) de la base (4). 10. Embrayage selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que les organes de roulement comprennent des billes (24, 25) en appui dans une gorge (28) de la base (4) et dans une gorge (27) de la fourchette (1), formée par exemple par une gorge (27) d'un galet (26) monté dans un logement de la fourchette (1).20