FR3069594A1 - Actionneur d'embrayage - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un actionneur d'embrayage (1) comportant un carter (2), un moteur électrique (8) fixé sur le carter (2) et comportant un arbre (17) tournant d'axe A, un dispositif de transformation de mouvement de type roto-linéaire (25, 53), comportant un organe d'entrée (25) mobile en rotation autour d'un axe B parallèle à l'axe A et un organe de sortie (53) mobile en translation le long de l'axe B, l'organe d'entrée (25) étant entraîné en rotation par l'arbre (17) du moteur électrique (8), par l'intermédiaire d'un réducteur de vitesses (18, 19, 24), le réducteur de vitesses comportant un premier pignon denté (18) solidaire de l'arbre (17) du moteur, un deuxième pignon denté (19) monté fou autour d'un axe (20) parallèle aux axes A et B et engrenant avec le premier pignon (18), et un troisième pignon denté (24) solidaire de l'organe d'entrée (25) et engrenant avec le deuxième pignon (19), caractérisé en ce que le deuxième pignon (19) comporte une unique denture engrenant à la fois avec le premier pignon et le troisième pignon.

Description

La présente invention concerne un actionneur d’embrayage, notamment pour un système de transmission d’un véhicule automobile.

L'invention s'applique notamment, mais non exclusivement, à l'actionnement d'un embrayage simple ou double dont l'état au repos peut être normalement embrayé ou normalement débrayé, à l'actionnement d'un synchroniseur de boîte de vitesses pour transmission manuelle, à l'actionnement d'une boîte de vitesses robotisée, à l'actionnement d'une boîte de vitesses manuelle à double embrayage, ou encore à l'actionnement d'un embrayage de couplage d'un moteur thermique avec une machine électrique lorsque ces deux derniers font partie d'une chaîne de propulsion d'un véhicule hybride.

L'actionneur d’embrayage permet de passer d’un état embrayé, dans laquelle le système de transmission permet la transmission d’un couple ou d’un mouvement, à un état débrayé, dans laquelle une telle transmission n’est pas effectuée. L’actionneur d’embrayage permet également de maintenir le système dans l’état embrayé ou débrayé.

Le document WO2015/090316 divulgue un actionneur d’embrayage comportant un carter, un moteur électrique monté sur le carter et dont l’axe de sortie est couplé en rotation à un premier pignon, un dispositif de transformation de mouvement de type roto-linéaire comportant une vis portant un second pignon engrenant avec le premier pignon et comportant un écrou. L’écrou coopère avec la vis et est couplé à la fois en rotation et en translation avec un organe de poussée. L’organe de poussée permet d’actionner le déplacement d’un piston d’un maître-cylindre, de façon à pouvoir déplacer un volume d’huile.

La rotation de l’axe du moteur entraîne ainsi le déplacement du piston, par l’intermédiaire des pignons et du dispositif de transformation de mouvement.

Un tel actionneur est dit hydrostatique en ce qu’il permet le déplacement d’un volume de fluide, sans toutefois générer un débit de fluide hydraulique, le volume de fluide restant en effet quasiment inchangé dans le temps.

Un tel actionneur est également connu du document EP 2 860 869, au nom de la Demanderesse.

Dans ce document, l’axe du moteur est solidaire d’un premier pignon, engrenant avec un deuxième pignon monté fou, c’est-à-dire libre en rotation, autour d’un axe monté dans le carter, la vis du dispositif de transformation de mouvement de type roto-linéaire étant solidaire d’un troisième pignon engrenant avec le deuxième pignon. Dans ce document, le deuxième pignon comporte deux dentures décalées axialement l’une de l’autre et comportant des diamètres et des nombres de dents différents d’une denture à l’autre. Une première denture du deuxième pignon engrène ainsi avec le premier pignon et une seconde denture du deuxième pignon engrène avec le troisième pignon. Le deuxième pignon présente ainsi une structure complexe et un encombrement axial important. Par ailleurs, l’axe du deuxième pignon est supporté uniquement à l’une de ses extrémités par le carter. Il peut alors être difficile de maintenir l’axe du deuxième pignon parallèle aux axes des premier et troisième pignons, ce qui risque d’entraîner une usure prématurée des pignons.

A cet effet, l’invention concerne un actionneur d’embrayage comportant un carter, un moteur électrique fixé sur le carter et comportant un arbre tournant d’axe A, un dispositif de transformation de mouvement de type roto-linéaire, comportant un organe d’entrée mobile en rotation autour d’un axe B parallèle à l’axe A et un organe de sortie mobile en translation le long de l’axe B, l’organe d’entrée étant entraîné en rotation par l’arbre du moteur électrique, par l’intermédiaire d’un réducteur de vitesses, le réducteur de vitesses comportant un premier pignon denté solidaire de l’arbre du moteur, un deuxième pignon denté monté fou autour d’un axe parallèle aux axes A et B et engrenant avec le premier pignon, et un troisième pignon denté solidaire de l’organe d’entrée et engrenant avec le deuxième pignon, caractérisé en ce que le deuxième pignon comporte une unique denture engrenant à la fois avec le premier pignon et le troisième pignon.

Par comparaison avec l’art antérieur ou le deuxième pignon, où pignon fou, comporte deux dentures distinctes engrenant respectivement avec le premier pignon et le troisième pignon, la structure à une denture unique du deuxième pignon selon l’invention est moins complexe, ce qui permet de réduire les coûts. Le deuxième pignon présente également un encombrement axial plus faible. Enfin, il est possible d’augmenter le diamètre du premier pignon et/ou du troisième pignon en fonction des besoins, de manière à ajuster le rapport de réduction.

Les dentures des pignons sont par exemple des dentures hélicoïdales ou droites.

Le carter peut délimiter un boîtier avec un couvercle fixé sur le carter, lesdits pignons étant logés dans ledit boîtier, l’axe du deuxième pignon étant supporté par le carter à une première extrémité et par le couvercle à une seconde extrémité.

L’axe du deuxième pignon est ainsi supporté à ses deux extrémités de façon à garantir le parallélisme entre les axes des différents pignons. On évite ainsi toute usure prématurée des pignons.

L’axe du deuxième pignon est monté dans un trou du carter et dans un trou du couvercle, le montage dudit axe dans lesdits trous étant réalisé sans jeu.

De cette manière, l’axe est apte à servir au centrage ou au positionnement du couvercle sur le carter, avant fixation dudit couvercle au carter, par exemple par soudage.

Une rondelle, par exemple métallique, est montée autour de l’axe du deuxième pignon, axialement entre le deuxième pignon et le carter.

Une rondelle, par exemple métallique, peut être montée autour de l’axe du deuxième pignon, axialement entre le deuxième pignon et le couvercle. Chaque rondelle est par exemple métallique.

La rondelle métallique peut être solidarisée avec le deuxième pignon ou le carter, par exemple par emmanchement ou surmoulage.

La rondelle métallique peut être solidarisée avec le deuxième pignon ou le couvercle, par exemple par emmanchement ou surmoulage.

L’actionneur peut comporter un organe de guidage fixe par rapport au carter, l’organe de sortie étant couplé en rotation à l’organe de guidage et étant apte à être déplacé en translation par rapport à l’organe de guidage, le long de l’axe B.

L’organe de sortie et l’organe de guidage peuvent comporter des cannelures complémentaires aptes à réaliser le couplage en rotation entre lesdits éléments, tout en autorisant leur déplacement relatif en translation.

L’organe d’entrée du dispositif de transformation de mouvement peut être une vis, l’organe de sortie pouvant être formé par un écrou coopérant avec ladite vis.

L’organe de sortie peut comporter un organe de poussée couplé en rotation et en translation à l’écrou.

L’actionneur peut comporter un émetteur hydraulique comportant un piston mobile et actionné par le déplacement selon l’axe B de l’organe de sortie du dispositif de transformation de mouvement.

L’actionneur selon l’invention peut également comporter l’une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :

- Ledit actionneur comporte une carte électronique logée dans un boîtier électronique, ledit boîtier électronique étant orienté parallèlement à l’axe A et à l’axe B. Une telle structure permet de réduire l’encombrement, en particulier l’encombrement radial, c’est-à-dire dans la direction perpendiculaire aux axes A et B.

- Le boîtier électronique comporte un connecteur connecté directement à un connecteur complémentaire du moteur électrique. Une telle caractéristique permet de réduire l’encombrement et limiter les perturbations électromagnétiques. On évite ainsi l’utilisation de moyens de blindage, ce qui permet de réduire les coûts.

- Le boîtier électronique est écarté du moteur, à l’exception de la zone comportant le connecteur. On évite ainsi les ponts thermiques et on limite l’échauffement du boîtier électronique par conduction.

- Le boîtier électronique est fixé au carter.

- Le boîtier électronique et/ou la carte électronique comportent des moyens de dissipation de la chaleur.

- Le boîtier électronique comporte un corps et un couvercle.

- Le corps du boîtier électronique est par exemple réalisé en thermoplastique renforcé, le couvercle du boîtier électronique étant par exemple réalisé en thermoplastique renforcé.

- Le carter comprend une première partie formant le boîtier et délimitant un volume interne, et une seconde partie globalement cylindrique, s’étendant selon l’axe B depuis la première partie ;

- La seconde partie débouche dans le volume interne de la première partie.

- La première partie comporte une ouverture d’axe B.

- Le volume interne de la première partie est fermé par un couvercle apte à être fixé sur la première partie, par exemple par encliquetage, vissage ou soudage.

- Le carter et le couvercle sont en plastique et sont soudés l’un à l’autre par soudage laser ou par soudage à ultra-sons.

- Le carter comporte au moins une zone perméable à l’air mais imperméable aux liquides, par exemple à l’eau, ou à l’huile, ou encore imperméable à la graisse.

- Ladite zone perméable est formée sur le couvercle du carter.

- Ladite zone perméable est réalisée par une membrane poreuse, par exemple une membrane hydrophobe réalisée en matière PTFE.

- Ladite membrane est située au niveau d’une extrémité d’un orifice du carter, en particulier un orifice du couvercle.

- Des cloisons ou ailettes s’étendent depuis la surface radialement externe de la seconde partie du carter.

- Lesdites cloisons ou ailettes s’étendent suivant l’axe B et circonférentiellement.

- Le carter de l’actionneur est fixé à un carter d’une boîte de vitesse, par exemple par l’intermédiaire d’un support.

- Le moteur électrique est un moteur à aimants permanents sans balais ou moteur dit « brushless ».

- Le moteur comporte un corps ou stator formant une platine ou une bride de fixation, ladite platine ou bride permettant la fixation du corps du moteur sur le carter, par exemple par l’intermédiaire de vis engagées dans des taraudages de la seconde partie du carter.

- Le corps comporte une partie cylindrique de centrage, engagée et centrée dans l’ouverture d’axe A du carter.

- Un joint torique est ménagé entre ladite ouverture du carter et la périphérie externe de la partie cylindrique du corps.

- Le corps comporte au moins un connecteur électrique, comportant une ou plusieurs broches.

- L’axe du moteur s’étend selon l’axe A au travers de l’ouverture du carter, et débouche dans le volume interne de la première partie du carter.

- Le premier pignon comporte un nombre Z1 de dents, le troisième pignon comporte un nombre Z2 de dents, le rapport de réduction du réducteur formé par le premier pignon et par le troisième pignon, c’est-àdire le rapport Z1/Z2 étant compris entre 1 et 5,

- L’axe du deuxième pignon est formé par une goupille.

- Les pignons sont lubrifiés avec de l’huile ou de la graisse.

- Le troisième pignon est fixé à l’extrémité arrière d’une vis, c’est-à-dire à l’extrémité située du côté du couvercle, par l’intermédiaire d’une vis et d’une rondelle.

- Le troisième pignon peut être fixé à l’extrémité arrière de la vis par emmanchement et sertissage.

- La vis comporte une partie cylindrique lisse et une partie présentant un filetage.

- Le filetage de ladite vis comporte un pas et un profil compatibles avec l’utilisation de billes engagées dans les filets.

- Le carter et/ou le couvercle sont réalisés en aluminium, en acier ou en plastique.

- Les pignons sont réalisés en plastique.

- La vis est supportée par un palier, par exemple un roulement à billes, à proximité de la première extrémité.

- Le palier comporte une bague interne entourant la vis et une bague externe logée dans l’organe de guidage.

- L’organe de guidage est en acier, en aluminium ou en plastique.

- L’organe de guidage comporte une première extrémité située du côté de la première partie du carter, et une seconde extrémité opposée à la première extrémité, l’organe de guidage comportant, au niveau de sa première extrémité, une partie cylindrique radialement interne et une partie cylindrique radialement externe, reliées par une zone de liaison s’étendant radialement.

- Des plots de centrage s’étendent radialement vers l’extérieur depuis la partie cylindrique radialement externe.

- Chaque plot de centrage présente deux surfaces latérales obliques par rapport à l’axe B, le plot se rétrécissant vers l’avant.

- L’organe de guidage comporte, au niveau de sa première extrémité, des pattes s’étendant radialement vers l’extérieur depuis la zone de liaison.

- Lesdites pattes comportent des trous permettant l’engagement de vis.

- Lesdites vis sont engagées dans des trous d’une plaque de fixation, par exemple de forme générale carrée, montée dans le volume interne de la première partie.

- Chaque vis est engagée dans un filetage du carter.

- L’organe de guidage est solidaire du carter.

- L’organe de guidage comporte, en avant de la première partie, c’est-à-dire à l’opposé du couvercle par rapport à la première partie, une deuxième partie cylindrique d’axe B, comportant des cannelures.

- Chaque cannelure présente des flancs en forme de développante de cercle.

- L’organe de guidage comporte une troisième partie, située en avant de la deuxième partie, de forme générale cylindrique et d’un diamètre inférieur au diamètre de la deuxième partie.

- Un épaulement radial annulaire est délimité entre la deuxième partie et la troisième partie.

- Des ouvertures sont ménagées dans ledit épaulement, par exemple quatre ouvertures régulièrement réparties sur la circonférence.

- Chaque ouverture présentant une forme oblongue.

- La bague externe est logée avec un jeu minimal dans la partie cylindrique radialement interne de la première partie de l’organe de guidage.

- La surface radialement externe des plots est en appui sur la surface interne de la seconde partie du carter.

- La partie de liaison assure une certaine flexibilité permettant d’assurer un bon centrage des parties cylindriques radialement interne et externe de l’organe de guidage.

- Une bague interne est montée axialement entre la bague interne du roulement et l’extrémité avant du filetage.

- Une bague externe est montée axialement entre la bague externe du roulement et l’écrou.

- Ledit écrou présente un taraudage dont le pas et le profil sont compatibles avec l’utilisation de billes engagées dans les filets.

- La périphérie radialement externe de l’écrou comporte une rainure orientée selon l’axe B.

- Ladite rainure a une section en forme d’arc de cercle.

- Les billes, le filetage de la vis et le taraudage de l’écrou sont lubrifiés avec de la graisse.

- L’organe de poussée comporte une première partie située à l’arrière, de forme générale cylindrique, et une seconde partie située à l’avant, de forme générale cylindrique et de plus petit diamètre que la première partie.

- La première partie et la seconde partie de l’organe de poussée délimitent ainsi un épaulement annulaire s’étendant radialement.

- La première partie de l’organe de poussée comporte des cannelures coopérant par coopération de forme avec les cannelures de l’organe de guidage.

- L’écrou est logé dans la première partie de l’organe de poussée.

- La première partie de l’organe de poussée comporte une nervure engagée dans la rainure de l’écrou, de manière à coupler en rotation l’écrou et l’organe de poussée.

- L’extrémité avant de l’écrou est en appui sur l’épaulement radial.

- Ledit épaulement comporte des plots en saillie, les plots étant par exemple au nombre de quatre et étant régulièrement répartis sur la circonférence.

- Lesdits plots ont une forme similaire à celle des ouvertures de l’organe de guidage et sont aptes à traverser lesdites ouvertures.

- La seconde partie de l’organe de poussée est engagée à son extrémité avant dans la troisième partie de l’organe de guidage.

- Le diamètre de la seconde partie de l’organe de poussée correspond sensiblement au diamètre de la troisième partie de l’organe de guidage.

- L’extrémité avant de l’organe de poussée comporte des moyens de liaison aptes à relier le volume interne de la seconde partie et l’espace situé entre l’organe de guidage et le carter, en particulier la deuxième partie du carter.

- L’émetteur hydraulique est un maître-cylindre et comporte un corps fixé sur le carter, en particulier sur l’extrémité avant de la seconde partie du carter, par exemple l’intermédiaire d’une bague de fixation.

- Le piston de l’émetteur hydraulique est mobile selon l’axe B par rapport au corps.

- Le piston est rappelé vers l’arrière par un ressort de rappel intercalé axialement entre l’extrémité correspondante du piston et le corps.

- Le corps comporte en outre une zone de raccordement servant à raccorder une conduite.

- Le déplacement du piston entraîne le déplacement d’un volume de fluide hydraulique dans la conduite, par exemple de l’huile, de façon à actionner un récepteur hydraulique, lui-même apte à actionner un embrayage.

- La zone de raccordement s’étend parallèlement à l’axe B et de façon décalée par rapport audit axe B.

- L’extrémité avant de l’organe de poussée est en appui plan sur l’extrémité arrière du piston.

- La surface de l’extrémité avant de l’organe de poussée et la surface de l’extrémité arrière du piston, sont des surfaces orientées radialement.

- La surface d’extrémité avant de l’organe de poussée est traversé par au moins un orifice d’évent, par exemple deux orifices d’évent diamétralement opposés, débouchant d’une part dans le volume interne de la seconde partie de l’organe de poussée et d’autre part dans des gorges ou rainures reliant chaque orifice à la périphérie externe de la surface d’extrémité avant.

- Ladite surface comporte des rainures radiales, par exemple au nombre de six.

- Ladite surface comporte des gorges en forme d’arc de cercle, reliant certaines au moins des rainures.

- La carte électronique et le boîtier comportent des connecteurs, permettant de raccorder électriquement la carte au moteur électrique et à au moins un organe du véhicule.

- Au moins un connecteur du boîtier permet de connecter la carte électronique à une source d’énergie électrique, par exemple à la batterie du réseau de bord du véhicule et/ou à un bus CAN (Controller Area Network) de façon à commander le moteur électrique à partir de l’unité de contrôle moteur (ECU) et/ou de l’unité de contrôle de l’embrayage (CCU) du véhicule, ces unités pouvant mettre en œuvre un logiciel de supervision du système de transmission du véhicule.

- L’un des connecteurs est relié à au moins un capteur du véhicule, par exemple un capteur fournissant une information sur la position d’une pédale d’embrayage, un capteur fournissant une information sur la position d’un levier de vitesses, un capteur fournissant une information sur la position d’un élément de la boîte de vitesses et/ou un capteur fournissant une information sur la position d’un élément d’un élément de l’émetteur hydraulique ou du récepteur hydraulique associé.

- Le couvercle du boîtier électronique est fixé ou encliqueté sur le corps du boîtier.

- Les moyens de dissipation thermique du boîtier électronique sont situés au niveau du couvercle.

- Les moyens de dissipation thermique comportent des éléments en saillie, par exemple des ailettes ou des cônes.

- Le boîtier électronique est situé dans une zone de l’actionneur qui est écartée du carter de la boîte de vitesses.

- Le dispositif de transformation de mouvement de type rotolinéaire comporte un système de type vis-écrou conventionnel ou utilisant une vis à billes ou une vis à rouleaux.

- Le réducteur de vitesses comporte un premier pignon couplé en rotation à l’arbre du moteur et un second pignon couplé en rotation à la vis, le premier pignon engrenant directement avec le second pignon.

- Le réducteur de vitesses comporte un ou plusieurs étages de réduction, par exemple deux étages de réduction.

- L’ouverture du carter servant au montage du montage du moteur comporte des zones orientées suivant un axe C formant un angle compris entre 5 et 25° avec l’axe A et des portées orientées suivant l’axe A.

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 :

- les figures 1 et 2 sont des vues en perspective d’un actionneur d’embrayage selon une forme de réalisation de l’invention,

- la figure 3 est une vue en coupe axiale de l’actionneur,

- les figures 4 et 5 sont des vues éclatées, en perspective, de l’actionneur,

- les figures 6 et 7 sont des vues en perspective de l’organe de poussée

- la figure 8 est une vue en coupe axiale de l’organe de poussée,

- la figure 9 est une vue en perspective de l’organe de guidage,

- les figures 10 à 12 sont des vues illustrant différentes positions successives du moteur lors de son montage sur le carter d’un actionneur d’embrayage selon une autre forme de réalisation.

Les figures 1 à 9 illustrent un actionneur d’embrayage 1 selon une forme de réalisation de l’invention. Celui-ci comporte un carter 2 comprenant une première partie 2a formant un boîtier délimitant un volume interne et présentant une ouverture 3 d’axe A, et une seconde partie 2b globalement cylindrique, s’étendant selon un axe B depuis la première partie. La seconde partie 2b débouche dans le volume interne de la première partie 2a. L’axe B est parallèle à l’axe A et est décalé par rapport audit axe A.

Le volume interne de la première partie 2a peut être fermé par un couvercle 4 apte à être fixé par encliquetage, vissage ou tout autre moyen approprié sur la première partie 2a. Le carter 2 et le couvercle 4 sont par exemple en plastique, ces éléments 2, 4 pouvant être soudés l’un à l’autre par soudage laser ou par soudage à ultra-sons.

Le couvercle 4 et/ou le carter 2 peuvent comporter au moins une zone 5 perméable à l’air mais imperméable aux liquides, par exemple à l’eau, ou à l’huile, ou encore imperméable à la graisse. Une telle zone 5 est par exemple réalisée par une membrane poreuse (visible à la figure 3), par exemple une membrane hydrophobe réalisée en matière PTFE expansé, ladite membrane étant située au niveau d’une extrémité d’un orifice 6 du couvercle 4.

Des cloisons ou ailettes 7 s’étendent depuis la surface radialement externe de la seconde partie 2b. Lesdites cloisons 7 s’étendent suivant l’axe B et/ou circonférentiellement.

Le carter 2 de l’actionneur 1 est par exemple destiné à être fixé à un carter d’une boîte de vitesse, par exemple par l’intermédiaire d’un support non représenté.

L’actionneur 1 comporte en outre un moteur électrique 8, en particulier un moteur à aimants permanents sans balais ou moteur dit « brushless », monté sur le carter 2. Le moteur 8 comporte un corps 9 ou stator formant une platine ou une bride de fixation 10, ladite platine ou bride 10 permettant la fixation du corps 9 du moteur 8 sur le carter 2, par exemple par l’intermédiaire de vis 11 engagées dans des taraudages 12 (figure 5) situés au niveau de la seconde partie 2b du carter 2. Le corps 9 comporte par ailleurs une partie cylindrique de centrage 13, engagée et centrée dans l’ouverture cylindrique 3 du carter 2. Un joint torique 14 peut être ménagé entre ladite ouverture 3 et la périphérie externe de la partie cylindrique 13 du corps 9.

Le corps 9 comporte également au moins un connecteur électrique 15, comportant une ou plusieurs broches 16 (figure 5).

Le moteur 8 comporte en outre un axe tournant 17, solidaire du rotor du moteur 8. L’axe 17 s’étend selon l’axe A au travers de l’ouverture 3, et débouche dans le volume interne de la première partie 2a du carter 2. L’axe 17 porte un premier pignon 18 comportant un nombre Z1 de dents. Un deuxième pignon 19 est monté fou, c’est-à-dire librement en rotation, autour d’un axe ou d’une goupille 20. Ledit axe 20 est monté dans un trou 21 de la première partie 2a du carter 2, à une première extrémité, et dans un trou 22 du couvercle 4, à une seconde extrémité (figure 3). Le montage de l’axe 20 dans les trous 21, 22 peut être réalisé sans jeu. Le deuxième pignon 19 engrène avec le premier pignon 18 supporté par le moteur 8.

Une première rondelle 23, par exemple métallique, est montée autour de l’axe 20 entre le deuxième pignon 19 et la première partie 2a du carter 2. Une seconde rondelle, par exemple métallique, peut être montée autour de l’axe 20, entre le couvercle 4 et le pignon 19.

Un troisième pignon 24, d’axe B, est solidaire en rotation d’une première extrémité 26 d’une vis 25. Le troisième pignon 24 engrène directement avec le deuxième pignon 19 et comporte un nombre Z2 de dents. Les trois pignons 18, 19, 24 sont logés dans le volume interne du boîtier 2a. Le rapport de réduction, c’est-à-dire le rapport Z1/Z2 est par exemple compris entre 1 et 5, dans cette forme de réalisation. Les pignons 18, 19, 24 peuvent être lubrifiés avec de l’huile ou de la graisse.

Les pignons 18, 19, 24 ont chacun une denture hélicoïdale. Bien entendu, d’autres types de dentures (droite, ...) peuvent être envisagées.

Le troisième pignon 24 est fixée à l’extrémité arrière 26 de la vis 25, c’est-à-dire l’extrémité située du côté du couvercle 4, par l’intermédiaire d’une vis 27 et d’une rondelle 28.

La vis 25 comporte une partie arrière cylindrique 26 lisse et une partie avant 29 présentant un filetage.

Le filetage de ladite vis 25 comporte ici un pas et un profil compatibles avec l’utilisation de billes 30 engagées dans les filets.

Le carter 2 et/ou le couvercle 4 peuvent être réalisés en aluminium, en acier ou en plastique par exemple. Les pignons 18, 19, 24 sont par exemple réalisés en plastique ou en acier.

La vis 25 est supportée par un palier, ici un roulement à billes 31, à proximité de la première extrémité 26. Le palier 31 comporte une bague interne 32 entourant la vis 25 et une bague externe 33 logée dans un organe de guidage 34.

L’organe de guidage 34 est par exemple réalisé en acier, en aluminium ou en plastique. Celui-ci comporte une première partie 35 située du côté de la première partie 2a du carter 2, et une seconde partie 36 opposée à la première partie 35.

L’organe de guidage 34 comporte, au niveau de sa première partie 35, une partie cylindrique radialement interne 37 et une partie cylindrique radialement externe 38, reliées par une zone de liaison 39 s’étendant radialement (figure 4). Des plots de centrage 40 (voir notamment figure 9) s’étendent radialement vers l’extérieur depuis la partie cylindrique radialement externe 38. Chaque plot de centrage 40 présente deux surfaces latérales obliques 41 par rapport à l’axe B, le plot 40 se rétrécissant vers l’avant. En variante, le plot 40 peut se rétrécir vers l’arrière.

L’organe de guidage 34 comporte en outre, au niveau de sa première partie 35, des pattes 42 s’étendant radialement vers l’extérieur depuis la zone de liaison 40, lesdites pattes 42 comportant des trous 43 permettant l’engagement de vis 44. Lesdites vis 44 sont par ailleurs engagées dans des trous d’une plaque de fixation 45, ici de forme générale carrée, montée dans le volume interne de la première partie 2a. Chaque vis 44 est engagée dans un filetage du carter 2. L’organe de guidage 34 est ainsi solidaire du carter 2.

La deuxième partie 36 est cylindrique d’axe B et comporte des cannelures 46. Chaque cannelure 46 présente des flancs 47 en forme de développante de cercle (figure 9). D’autres formes peuvent être envisagées.

L’organe de guidage 34 comporte en outre une troisième partie 48, située en avant de la deuxième partie 36, de forme générale cylindrique et d’un diamètre inférieur au diamètre de la deuxième partie 36. Un épaulement radial annulaire 49 est ainsi délimité entre la deuxième partie 36 et la troisième partie 48. Des ouvertures 50 sont ménagées dans ledit épaulement 49, ici quatre ouvertures 50 régulièrement réparties sur la circonférence, chaque ouverture 50 présentant une forme oblongue.

La bague externe 33 du palier 31 est logée avec un jeu minimal dans la partie cylindrique radialement interne 37 de la première partie 35 de l’organe de guidage 34. Par ailleurs, la surface radialement externe des plots 40 est en appui sur la surface interne de la seconde partie 2b du carter 2. La partie de liaison 40 assure une certaine flexibilité permettant d’assurer un bon centrage des parties cylindriques radialement interne et externe 37, 38 de l’organe de guidage 34.

Une bague interne 51 est montée axialement entre la bague interne 32 du palier 31 et l’extrémité avant du filetage 29. Une bague externe 52 est montée axialement entre la bague externe 38 du palier 31 et un écrou 53. Ledit écrou 53 présente un taraudage dont le pas et le profil sont compatibles avec l’utilisation de billes 30 engagées dans les filets. La périphérie radialement externe de l’écrou 53 comporte une rainure 54 (figure 4) orientée selon l’axe B. Ladite rainure 54 a une section en forme d’arc de cercle.

L’ensemble formé par l’écrou 53, la vis 25 et les billes 30 forment un ainsi un système de transformation de mouvement de type rotolinéaire, c’est-à-dire apte à transformer le mouvement de rotation de la vis 25 en un mouvement de translation de l’écrou 53, avec des frottements minimums, c’est-à-dire avec un rendement maximum. Les billes 30, le filetage de la vis 25 et le taraudage de l’écrou 53 peuvent être lubrifiés avec de la graisse.

L’écrou 53 est couplé en rotation à un organe de poussée 55. Ledit organe de poussée 55 comporte une première partie 56 située à l’arrière, de forme générale cylindrique, et une seconde partie 57 située à l’avant, de forme générale cylindrique et de plus petit diamètre que la première partie 56. La première partie 56 et la seconde partie 57 de l’organe de poussée 55 délimitent ainsi un épaulement annulaire 58 s’étendant radialement.

La première partie 56 comporte des cannelures 59 coopérant par coopération de forme avec les cannelures 46 de l’organe de guidage 34. De cette manière, l’organe de poussée 55 est couplé en rotation à l’organe de guidage 34 et est apte à coulisser par rapport à celui-ci le long de l’axe B.

L’écrou 53 est logé dans la première partie 56. La première partie 56 comporte une nervure 60 (figure 6) engagée dans la rainure 54 de l’écrou 53 de manière à coupler en rotation l’écrou 53 et l’organe de poussée 55. Par ailleurs, l’extrémité avant de l’écrou 53 est en appui sur l’épaulement radial 58.

Ledit épaulement 58 comporte des plots 61 en saillie, les plots 61 étant ici au nombre de quatre et étant régulièrement répartis sur la circonférence. Les plots 61 ont une forme similaire à celle des ouvertures de l’organe de guidage 34 et sont aptes à traverser lesdites ouvertures 50.

La seconde partie 57 de l’organe de poussée 55 est engagée à son extrémité avant dans la troisième partie 48 de l’organe de guidage 34. En particulier, le diamètre de la seconde partie 57 de l’organe de poussée 55 correspond sensiblement au diamètre de la troisième partie 48 de l’organe de guidage 34.

L’extrémité avant de l’organe de poussée 55 comporte des moyens de liaison aptes à relier le volume interne de la seconde partie 57 et l’espace situé entre l’organe de guidage 34 et le carter 2, en particulier la deuxième partie 2b du carter 2.

L’actionneur 1 comporte en outre un émetteur hydraulique 62, qui est ici un maître-cylindre. Celui-ci comporte un corps 63 fixé sur le carter 2, et en particulier sur l’extrémité avant de la seconde partie 2a du carter 2, par l’intermédiaire d’une bague de fixation 64. Celui-ci comporte en outre un piston 65 (figure 3) mobile selon l’axe B par rapport au corps 63. Le piston 65 est rappelé vers l’arrière par un ressort de rappel 66 intercalé axialement entre l’extrémité avant du piston 65 et le corps 63. Le corps 63 comporte en outre une zone de raccordement 66a servant à raccorder une conduite. Le déplacement du piston 65 entraîne le déplacement d’un volume de fluide hydraulique dans la conduite, par exemple de l’huile, de façon à actionner un récepteur hydraulique, luimême apte à actionner un embrayage, comme cela est connu en soi.

L’extrémité avant de l’organe de poussée 55 est en appui plan sur l’extrémité arrière du piston 65. La surface de l’extrémité avant de l’organe de poussée 55 et la surface de l’extrémité arrière du piston, sont des surfaces orientées radialement. Un tel appui plan autorise un éventuel désaxage du piston et de l’organe de poussée 55, de façon à éviter de contraindre le piston et éviter tout risque de fuite entre le piston et le corps.

La surface d’extrémité avant de l’organe de poussée 55 est traversé par au moins un orifice d’évent 67, ici deux orifices d’évent 67 diamétralement opposés (figure 7), débouchant d’une part dans le volume interne de la seconde partie 57 de l’organe de poussée 55 et d’autre part dans des gorges 68 ou rainures 69 reliant chaque orifice 67 à la périphérie radialement externe de la surface d’extrémité avant 70. En particulier, ladite surface 70 comporte des rainures radiales 69, ici au nombre de six, et des gorges 68 en forme d’arc de cercle, reliant certaines au moins des rainures 69.

L’actionneur 1 comporte en outre un boîtier 71 logeant une carte électronique de puissance et/ou de commande, ledit boîtier 71 étant fixé sur le carter 2, par l’intermédiaire de vis par exemple.

La carte électronique et le boîtier 71 comportent des connecteurs 72, 73 (figure 4), permettant de raccorder électriquement la carte au moteur électrique 8 et/ou à au moins un organe du véhicule (non représenté). Le connecteur 72 du boîtier 71 est connecté directement au connecteur 15 du moteur 8, de façon à réduire l’encombrement et limiter les perturbations électromagnétiques. Le connecteur 72 est orienté perpendiculairement au boitier 71 et à la carte électronique.

On évite ainsi l’utilisation de moyens de blindage, ce qui permet de réduire les coûts.

Le connecteur 72 peut également connecter la masse du moteur 8 à la masse d’une unité de contrôle de l’embrayage (CCU) par exemple, en plus des phases du moteur 8 et des signaux de position et de commutation du moteur 8.

D’autres connecteurs 73 permettant de connecter la carte électronique à une source d’énergie électrique, par exemple à la batterie du réseau de bord du véhicule et/ou à un bus CAN (Controller Area Network) de façon à commander le moteur électrique à partir de l’unité de contrôle moteur (ECU) et/ou de l’unité de contrôle de l’embrayage (CCU) du véhicule, ces unités pouvant mettre en œuvre un logiciel de supervision du système de transmission du véhicule. L’un des connecteurs peut également être relié à au moins un capteur du véhicule, par exemple un capteur fournissant une information sur la position d’une pédale d’embrayage, un capteur fournissant une information sur la position d’un levier de vitesses, un capteur fournissant une information sur la position d’un élément de la boîte de vitesses et/ou un capteur fournissant une information sur la position d’un élément d’un élément de l’émetteur hydraulique 62 ou du récepteur hydraulique associé.

Par ailleurs, hormis la zone des connecteurs 72 du boîtier 71 et du moteur 8, le boîtier 71 est écarté du moteur 8, de façon à éviter les ponts thermiques et limiter l’échauffement du boîtier 71 et de la carte électronique par conduction.

Le boîtier 71 est orienté dans un plan s’étendant parallèlement aux axes A et B, de façon à améliorer la compacité radiale de l’actionneur 1.

Le boîtier 71 comporte un corps 74 et un couvercle 75 fixé ou encliqueté sur le corps 74. Le boîtier 71 comporte des moyens de dissipation thermique, ici au niveau du couvercle. Les moyens de dissipation thermique comportent des ailettes ou des éléments en saillie, par exemple des cônes 76, de manière à améliorer la surface d’échange thermique avec l’air environnant.

Le boîtier 71 est situé dans une zone de l’actionneur 1 qui est écartée du carter de la boîte de vitesses, ce carter formant une source de chaleur.

En fonctionnement, le moteur électrique 8 est commandé à l’aide de la carte électronique, entraînant la rotation de l’axe 17 et du premier pignon 18. Ce dernier entraîne alors en rotation le deuxième pignon 19, le troisième pignon 24 et la vis 25. La vitesse de rotation de la vis 25 est fonction de la vitesse de rotation du moteur 8 et du rapport de réduction Z2/Z1.

La rotation de la vis 25 entraîne le déplacement de l’écrou 53 selon l’axe B. Ce dernier étant en appui axial sur l’épaulement 58, l’organe de poussée 55 est alors déplacé suivant l’axe B entre une première position extrême, illustrée à la figure 3, dans laquelle l’écrou 53 est en appui sur la bague externe 52, et une seconde position extrême dans laquelle les plots 61 de l’organe de poussée 55 sont en butée sur la face radiale arrière du corps 63 de l’émetteur hydraulique. Ces deux positions extrêmes correspondent par exemple à des positions embrayée et débrayée de l’embrayage.

L’émetteur hydraulique 62 utilisé peut être un émetteur standard du commerce.

Le déplacement en translation, selon l’axe B, de l’écrou 53 et de l’organe de poussée 55, entraîne le déplacement du piston 65 et du fluide hydraulique de manière à commander le récepteur hydraulique 62.

Lors du déplacement axial de l’écrou 53, de l’air peut traverser les orifices d’évent 67, les rainures 69 et les gorges 68, de manière à ce que l’air piégé dans le volume interne de la seconde partie 57 de l’organe de poussée 55 puisse s’échapper vers l’extérieur en traversant l’espace situé entre la seconde partie 2b du carter 2 et l’organe de guidage 34 notamment, et en traversant la zone 5 perméable à l’air du couvercle 4. De cette manière, on évite que cet air traverse et vienne polluer la graisse permettant de lubrifier les billes 30.

Selon une forme de réalisation non représentée, l’ensemble formés par la vis 25, les billes 30 et l’écrou 53 peut être remplacé par un système de type vis-écrou conventionnel, dont le pas est plus réduit ou plus important. Dans un tel cas, il est nécessaire d’adapter le rapport de réduction.

Le pas apparent peut être plus réduit (plusieurs filets), mais le pas réel (ou pas hélicoïdal) est généralement plus grand pour assurer un rendement correct.

La vis à billes 25, 30 pourrait également être remplacée par une vis à rouleaux.

Par ailleurs, le réducteur composé des trois pignons 18, 19, 24 peut être remplacé par un réducteur comportant un premier pignon couplé en rotation à l’arbre 17 du moteur 8 et un second pignon couplé en rotation à l’extrémité arrière 26 de la vis 25, le premier pignon engrenant directement avec le second pignon.

Le réducteur peut comporter un ou plusieurs étages de réduction, par exemple deux étages de réduction, comme cela est connu du document EP 2 860 869 par exemple.

Les figures 10 à 12 illustrent une autre forme de réalisation de l’invention dans laquelle l’ouverture 3 du carter comporte des zones 3a orientées suivant un axe C formant un angle compris entre 5 et 25° avec l’axe A et des portées 3b orientées suivant l’axe A.

Lors du montage du moteur 8 sur le carter 2, le moteur 8 est engagé suivant l’axe C, de l’avant vers l’arrière, de sorte que l’axe 17 portant le premier pignon 18 et la partie cylindrique de centrage 13 du corps 9 sont engagés dans l’ouverture 3 (Figures 10 et 11). Le moteur 8 est ensuite basculé de manière à s’étendre suivant l’axe A, la partie cylindrique 13 du corps 9 venant alors reposer sur les portées 3b du carter 2 (Figure 12).

Les vis 11 peuvent alors être fixées dans le carter 2, en particulier dans les taraudages 12 ménagés dans la seconde partie 2a du carter 2.

Quelle que soit la forme de réalisation envisagée, un tel actionneur présente une structure compacte, présentant un faible encombrement selon les axes A et B et selon la direction perpendiculaire auxdits axes. Par ailleurs, il est possible d’utiliser de nombreux éléments du commerce, tels par exemple que l’émetteur hydraulique 62 ou la vis à billes 25, 30, par exemple. Le coût d’un tel actionneur est par ailleurs relativement faible et peut être intégré aisément sur les systèmes de propulsion existants.

Claims (10)

1. REVENDICATIONS

   1. Actionneur d’embrayage (1) comportant un carter (2), un moteur électrique (8) fixé sur le carter (2) et comportant un arbre (17) tournant d’axe A, un dispositif de transformation de mouvement de type roto-linéaire (25, 53), comportant un organe d’entrée (25) mobile en rotation autour d’un axe B parallèle à l’axe A et un organe de sortie (53) mobile en translation le long de l’axe B, l’organe d’entrée (25) étant entraîné en rotation par l’arbre (17) du moteur électrique (8), par l’intermédiaire d’un réducteur de vitesses (18, 19, 24), le réducteur de vitesses comportant un premier pignon denté (18) solidaire de l’arbre (17) du moteur, un deuxième pignon denté (19) monté fou autour d’un axe (20) parallèle aux axes A et B et engrenant avec le premier pignon (18), et un troisième pignon denté (24) solidaire de l’organe d’entrée (25) et engrenant avec le deuxième pignon (19), caractérisé en ce que le deuxième pignon (19) comporte une unique denture engrenant à la fois avec le premier pignon et le troisième pignon.
2. 2. Actionneur d’embrayage (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le carter (2) délimite un boîtier avec un couvercle (4) fixé sur le carter (2), lesdits pignons (18, 19, 24) étant logés dans ledit boîtier, l’axe (20) du deuxième pignon (19) étant supporté par le carter (2) à une première extrémité et par le couvercle (4) à une seconde extrémité.
3. 3. Actionneur d’embrayage (1) selon la revendication 2, caractérisé en ce que l’axe (20) du deuxième pignon (19) est monté dans un trou (21) du carter (2) et dans un trou (22) du couvercle (4), le montage dudit axe (20) dans lesdits trous (21,22) étant réalisé sans jeu.
4. 4. Actionneur d’embrayage (1) selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu’une rondelle (23), par exemple métallique, est montée autour de l’axe (20) du deuxième pignon (19), axialement entre le deuxième pignon (19) et le carter (2).
5. 5. Actionneur d’embrayage (1) selon l’une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce qu’une rondelle, par exemple métallique, est montée autour de l’axe (20) du deuxième pignon (19), axialement entre le deuxième pignon (19) et le couvercle (4).
6. 6. Actionneur d’embrayage (1) selon l’une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu’il comporte un organe de guidage (34) fixe par rapport au carter (2), l’organe de sortie (53) étant couplé en rotation à l’organe de guidage (34) et étant apte à être déplacé en translation par rapport à l’organe de guidage (34), le long de l’axe B.
7. 7. Actionneur d’embrayage (1) selon l’une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l’organe d’entrée du dispositif de transformation de mouvement est une vis (25), l’organe de sortie étant formé par un écrou (53) coopérant avec ladite vis (25).
8. 8. Actionneur d’embrayage (1) selon la revendication 7, caractérisé en ce que l’organe de sortie (53) comporte un organe de poussée (55) couplé en rotation et en translation à l’écrou (53).
9. 9. Actionneur d’embrayage (1) selon l’une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu’il comporte un émetteur hydraulique (62) comportant un piston mobile (65) et actionné par le déplacement selon l’axe B de l’organe de sortie (53) du dispositif de transformation de mouvement.
10. 10. Actionneur d’embrayage (1) selon la revendication 4, caractérisé en ce que la rondelle métallique (23) est solidarisée avec le deuxième pignon (19) ou le carter (2).