COMMANDE D'EMBRAYAGE ASSISTEE PAR UN LEVIER A POINT D'APPUI VARIABLECLUTCH CONTROL ASSISTED BY A LEVER WITH A VARIABLE SUPPORT POINT
La présente invention concerne une commande d'embrayage assistée 5 par un levier, notamment pour une commande d'embrayage d'un véhicule automobile. Les embrayages automobiles comportent un ressort de charge, appelé également diaphragme, comprenant une partie conique qui est appelée rondelle Belleville , et des doigts internes de commande intégrés dans la 10 partie conique, qui presse sur un disque de friction pour maintenir l'embrayage fermé au repos. La commande de ces embrayages comporte généralement un dispositif d'assistance comprenant par exemple un ou plusieurs ressorts disposés au voisinage de la pédale d'embrayage, qui appliquent une force sur la pédale d'embrayage pour compenser 15 partiellement l'effort de manoeuvre du ressort de charge, et réduire l'effort appliqué par l'utilisateur sur cette pédale lors du débrayage. Pour accroître la capacité de transmission de couple des embrayages en réponse à l'augmentation du couple délivré par les moteurs thermiques suite à l'amélioration des performances, et compte tenu de la place restreinte 20 dans le carter d'embrayage qui ne permet pas d'augmenter les dimensions, notamment le diamètre, on réalise généralement une augmentation de la force délivrée par le ressort de charge. De plus cette force varie entre deux véhicules neufs en fonction des dispersions de montage, et varie aussi au cours de la durée de vie du véhicule en fonction de l'usure de l'embrayage. 25 Le système d'assistance par ressort devient de plus en plus difficile à réaliser pour obtenir à la fois une charge pédale réduite et un bon retour de cette pédale en position de repos, dans tous les cas d'utilisation. II est connu d'utiliser une source externe de pression hydraulique pour réaliser une assistance de la commande d'embrayage. Un dispositif de ce 30 type est décrit notamment dans le document FR-A1-2889570. The present invention relates to a clutch control assisted by a lever, in particular for a clutch control of a motor vehicle. Automotive clutches include a load spring, also referred to as a diaphragm, including a tapered portion which is referred to as a Belleville washer, and internal control fingers integrated into the tapered portion, which press on a friction disc to keep the clutch closed at rest. The control of these clutches generally comprises an assistance device comprising for example one or more springs disposed in the vicinity of the clutch pedal, which apply a force on the clutch pedal to partially compensate for the maneuvering force of the spring. load, and reduce the effort applied by the user on this pedal when declutching. To increase the torque transmission capacity of the clutches in response to the increase in the torque delivered by the combustion engines as a result of the improved performance, and in view of the limited space in the clutch housing which does not permit To increase the dimensions, especially the diameter, an increase in the force delivered by the load spring is generally achieved. Moreover this force varies between two new vehicles depending on the mounting dispersions, and also varies during the life of the vehicle depending on the wear of the clutch. The spring assist system becomes increasingly difficult to achieve to achieve both a reduced pedal load and a good return of this pedal in the rest position, in all cases of use. It is known to use an external source of hydraulic pressure to provide assistance with the clutch control. A device of this type is described in particular in document FR-A1-2889570.
Ce dispositif d'assistance comprend un circuit hydraulique comportant un cylindre émetteur commandé par une pédale, relié à un cylindre récepteur de commande d'un embrayage. Un troisième cylindre est intercalé entre ces deux cylindres sur le circuit hydraulique : il comprend deux chambres de part et d'autre d'un même piston, une première chambre recevant la pression du cylindre émetteur et la deuxième renvoyant un volume de fluide identique à celui reçu, vers le cylindre émetteur. De plus, le piston de ce cylindre intercalaire comporte axialement une partie centrale creuse formant une chambre hydraulique d'assistance, recevant la pression venant d'une source de pression extérieure pour exercer une force additionnelle d'assistance qui s'ajoute à la force fournie par la pédale. Un distributeur disposé entre la source de pression extérieure et la chambre d'assistance, régule la pression d'assistance. Ce distributeur est piloté par comparaison des deux pressions du cylindre émetteur et du cylindre récepteur, pour obtenir une assistance sensiblement proportionnelle à l'effort fourni par la pédale. Ce dispositif d'assistance permet d'obtenir un effort d'assistance élevé ainsi qu'un réglage précis de cet effort, mais il nécessite de disposer d'une source de pression extérieure comprenant généralement une pompe, un accumulateur et un dispositif de régulation, ainsi que d'un distributeur. La présente invention a notamment pour but d'apporter à la réalisation d'un dispositif d'assistance d'une commande de débrayage, une solution simple, efficace et économique. Elle propose, à cet effet, une commande d'embrayage actionnée par un organe d'actionnement manuel, comportant un levier d'actionnement couplé à la commande et disposé sensiblement radialement par rapport à un embrayage contenu dans un carter d'embrayage, l'embrayage comportant un disque de friction, un plateau de pression, un ressort de charge, le levier étant apte à pivoter dans un plan passant par l'axe de l'embrayage autour d'un pivot lié au carter de l'embrayage, l'extrémité radialement intérieure du levier appuyant sur une butée de débrayage à l'encontre du ressort de charge qui presse sur le disque de friction, caractérisé en ce ladite commande comporte en outre un ressort d'assistance, fixé au carter et exerçant une force sur l'extrémité extérieure du levier d'actionnement pour créer par un pivotement de ce levier autour du pivot, une force d'appui sur la butée de débrayage, et en ce que le pivot du levier est apte à être déplacé sensiblement radialement par rapport à l'embrayage en fonction de l'amplitude de l'actionnement de l'organe d'actionnement manuel Un avantage essentiel de la commande d'embrayage suivant l'invention, est qu'en déplaçant le pivot radialement, on modifie la longueur des bras du levier d'actionnement de part et d'autre du point de pivotement du levier, ce qui permet au ressort d'assistance d'exercer un effort variable sur la butée de débrayage qui constitue l'effort principal de débrayage, la pédale d'embrayage fournissant un effort secondaire réduit pour réaliser le déplacement du pivot. This assistance device comprises a hydraulic circuit comprising a transmitter cylinder controlled by a pedal, connected to a control receiver cylinder of a clutch. A third cylinder is interposed between these two cylinders on the hydraulic circuit: it comprises two chambers on either side of the same piston, a first chamber receiving the pressure of the emitter cylinder and the second returning a volume of fluid identical to that received, to the transmitter cylinder. In addition, the piston of this intermediate cylinder axially comprises a hollow central part forming a hydraulic assistance chamber, receiving the pressure coming from an external pressure source to exert an additional assistance force which is added to the force supplied. by the pedal. A distributor disposed between the external pressure source and the assistance chamber regulates the assist pressure. This distributor is controlled by comparing the two pressures of the emitter cylinder and the receiving cylinder, to obtain an assistance substantially proportional to the force provided by the pedal. This assistance device makes it possible to obtain a high assistance effort as well as a precise adjustment of this effort, but it requires the provision of an external pressure source generally comprising a pump, an accumulator and a regulation device. as well as a distributor. The present invention is intended in particular to provide the realization of an assistance device of a disengagement control, a simple, effective and economical solution. It proposes, for this purpose, a clutch control actuated by a manual actuating member, comprising an actuating lever coupled to the control and arranged substantially radially relative to a clutch contained in a clutch housing, the clutch comprising a friction disk, a pressure plate, a load spring, the lever being able to pivot in a plane passing through the axis of the clutch around a pivot connected to the clutch housing, the radially inner end of the lever pressing a release stop against the load spring which presses on the friction disk, characterized in that said control further comprises an assistance spring, fixed to the housing and exerting a force on the outer end of the actuating lever to create by pivoting this lever around the pivot, a bearing force on the release stop, and in that the pivot of the lever is able to be moved substantially radial The essential advantage of the clutch control according to the invention is that by displacing the pivot radially, one modifies the clutch as a function of the amplitude of the actuation of the manual actuating member. the length of the arms of the actuating lever on either side of the point of pivoting of the lever, which allows the assistance spring to exert a variable force on the clutch release bearing which constitutes the main disengagement force, the clutch pedal providing a reduced secondary force to achieve the displacement of the pivot.
Le dispositif d'assistance selon l'invention peut en outre comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, qui peuvent être combinées entre elles. Selon une caractéristique de l'invention, le pivot est guidé par un guidage linéaire radial pouvant supporter une charge axiale et la transmettre 20 au carter de l'embrayage. Avantageusement, au repos le pivot est placé au voisinage du point d'application de la force du ressort d'assistance sur le levier d'actionnement. Avantageusement, le pivot est lié à un piston d'un cylindre récepteur qui commande le déplacement radial. 25 La pédale d'embrayage peut actionner un piston d'un cylindre émetteur qui est relié au cylindre récepteur de déplacement du pivot. Avantageusement, le ressort d'assistance est un ressort hélicoïdal qui prend appui sur le carter de l'embrayage. Selon une autre caractéristique de l'invention, la commande 30 d'embrayage comporte un moyen de restitution d'effort passif agissant sur la pédale d'embrayage. The assistance device according to the invention may further comprise one or more of the following features, which may be combined with each other. According to one characteristic of the invention, the pivot is guided by a radial linear guideway capable of supporting an axial load and transmitting it to the clutch housing. Advantageously, at rest the pivot is placed in the vicinity of the point of application of the force of the assistance spring on the actuating lever. Advantageously, the pivot is connected to a piston of a receiving cylinder which controls the radial displacement. The clutch pedal may actuate a piston of an emitter cylinder which is connected to the pivot displacement receiver cylinder. Advantageously, the assistance spring is a coil spring which bears on the clutch housing. According to another characteristic of the invention, the clutch control 30 comprises a means of restitution of passive force acting on the clutch pedal.
Le moyen de restitution d'effort passif peut, en s'ajoutant à la force de réaction de la commande d'embrayage sur la pédale, donner à cette pédale une courbe d'effort de débrayage comprenant une bosse d'effort plus élevée pour le décollage de la pédale, puis un effort plus faible après ce décollage. The passive force release means may, in addition to the reaction force of the clutch control on the pedal, give this pedal a clutch release curve comprising a higher effort bump for the pedal. take off the pedal, then a lower effort after this takeoff.
L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques et avantages apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-après donnée à titre d'exemple en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 représente un schéma d'un embrayage comprenant une commande suivant l'art antérieur ; - la figure 2 représente une courbe d'effort à la pédale lors d'un cycle de débrayage et de ré-embrayage ; et - la figure 3 représente un schéma d'un embrayage comprenant une commande suivant l'invention. La figure 1 présente un embrayage 1 monté sur un volant moteur 2 fixé sur l'extrémité du vilebrequin 4 d'un moteur à combustion interne. Un couvercle 6 ayant globalement une forme de cloche réalisée en tôle emboutie, est fixé par sa périphérie extérieure sur le volant moteur 2. A l'intérieur du couvercle 6, un disque de friction 12, apte à transmettre le couple moteur aux roues motrices du véhicule, comporte, sur ses deux faces, deux garnitures annulaires de frottement situées radialement vers l'extérieur, qui sont enserrées axialement entre deux faces planes de friction. Les deux garnitures annulaires de frottement comportent entre elles un support 40 lié au disque de friction 12, comprenant une légère flexibilité axiale qui permet une progressivité lors de la prise de couple par l'embrayage. En effet, le serrage des garnitures de friction demande une certaine course de la pédale 22 pour comprimer le support 40 à flexibilité axiale, ce qui permet de régler ainsi progressivement le couple transmis. La première face de friction 8 fait partie du volant moteur 2. La deuxième face de friction fait partie d'un plateau de pression 10, mobile axialement, qui est lié en rotation au couvercle 6 par des languettes métalliques 14 orientées tangentiellement. Ces languettes 14 transmettent un couple du volant moteur 2 au plateau de pression 10, tout en lui permettant un petit déplacement axial. De plus, ces languettes 14 exercent une force axiale de rappel du plateau de pression 10 pour l'éloigner du disque 12 et le libérer, quand la commande agit pour débrayer. The invention will be better understood and other features and advantages will appear more clearly on reading the following description given by way of example with reference to the accompanying drawings in which: - Figure 1 shows a diagram of a clutch comprising a command according to the prior art; - Figure 2 shows a pedal force curve during a disengagement cycle and re-clutch; and - Figure 3 shows a diagram of a clutch comprising a control according to the invention. Figure 1 shows a clutch 1 mounted on a flywheel 2 fixed on the end of the crankshaft 4 of an internal combustion engine. A lid 6 having generally a bell shape made of pressed sheet metal, is fixed by its outer periphery to the flywheel 2. Inside the cover 6, a friction disc 12, adapted to transmit the engine torque to the driving wheels of the vehicle, comprises on its two faces, two annular friction pads located radially outwardly, which are sandwiched axially between two plane friction faces. The two annular friction linings comprise between them a support 40 connected to the friction disk 12, comprising a slight axial flexibility which allows a progressivity when the torque is taken by the clutch. Indeed, the tightening of the friction lining requires a certain stroke of the pedal 22 to compress the support 40 with axial flexibility, which thus makes it possible to gradually adjust the transmitted torque. The first friction face 8 is part of the flywheel 2. The second friction face is part of a pressure plate 10, axially movable, which is rotatably connected to the cover 6 by metal tongues 14 oriented tangentially. These tabs 14 transmit a torque of the flywheel 2 to the pressure plate 10, while allowing a small axial displacement. In addition, these tabs 14 exert an axial return force of the pressure plate 10 to move it away from the disc 12 and release it, when the control acts to disengage.
Le couvercle 6 comporte du côté opposé au volant moteur 2, une face radiale comprenant un perçage central dont le rebord contient un cordon annulaire 18 tourné vers le volant moteur 2, sur lequel prend appui axialement un ressort de charge 16. La partie radialement extérieure du ressort de charge 16, au repos, appui en réaction sur le plateau de pression 10 pour serrer axialement le disque de friction 12 contre le volant moteur 2. Le ressort de charge 16 comporte une partie conique appelée rondelle Belleville , comprenant des doigts internes de commande 34 intégrés dans la partie conique et orientés vers le centre de l'embrayage. Pour décoller le plateau de pression 10 et libérer le disque de friction 12, une butée de débrayage 32 coulisse axialement le long de l'axe de l'embrayage vers le moteur en déplaçant l'extrémité centrale des doigts 34, ce qui a pour effet de redresser le ressort de charge 16 et de libérer l'appui sur le plateau de pression 10. Cette butée de débrayage 32 est commandée par une pédale de débrayage 22 pivotante autour d'un axe 24 fixé au châssis du véhicule, dont l'extrémité, opposée au patin d'actionnement, tire sur un câble 26 qui agit sur une extrémité extérieure d'un levier d'actionnement 28 disposé sensiblement radialement à proximité du couvercle d'embrayage 6. Ce levier d'actionnement 28 pivote autour d'un pivot 30 lié à un carter de l'embrayage (non représenté), l'extrémité intérieure du levier exerçant un effort sur la butée de débrayage 32. La figure 2 présente une courbe d'effort Fp exercé sur le patin de la pédale 22, pour un cycle complet de débrayage et de ré-embrayage. La course de débrayage demande un effort plus important que pour celle de ré-embrayage, compte tenu de l'hystérésis due aux différents frottements. Le point D sur la course de débrayage correspond à la libération complète du disque de friction 12, et le point R sur la courbe de ré-embrayage au point de léchage du disque 12 par le plateau de pression 10. Pour réaliser une augmentation de la capacité en couple de l'embrayage, on constate que ce sont essentiellement le point A correspondant au décollement de la pédale, et le point B correspondant à une bosse d'effort maximum sur la course, qui se déplacent vers le haut. Cette augmentation de l'effort Fp peut être ressentie négativement par le conducteur. Elle peut de plus le conduire à ne pas enfoncer suffisamment la pédale, ce qui entraîne un mauvais débrayage, avec un passage des vitesses plus difficile et une usure prématurée des synchroniseurs de la boîte de vitesses. La figure 3 présente un embrayage similaire à celui présenté figure 1, comportant une butée de débrayage 32 actionnée par un levier d'actionnement 52 disposé sensiblement radialement, à proximité du couvercle 6, qui pivote autour d'un pivot 54 lié à un carter de l'embrayage 55. Un ressort d'assistance 56 prenant appui sur le carter de l'embrayage 55, exerce une force Fr sensiblement axiale sur l'extrémité radialement extérieure du levier d'actionnement 52. Le ressort d'assistance 56 est de préférence hélicoïdal pour fournir une énergie importante avec un volume réduit. La charge Fr du ressort d'assistance 56 est transmise par le levier d'actionnement 52 qui pivote autour du pivot 54, à la butée de débrayage 32 pour exercer une force Fb de débrayage. En prenant comme valeurs de distance radiale, L pour la distance entre le point d'application de la force Fr du ressort d'assistance 56 et l'axe de l'embrayage qui est le point d'application de la force de débrayage Fb, et X pour la distance entre le point d'application de la force Fr et le pivot 54, on a la relation suivante donnée par l'équilibre des forces sur le levier d'actionnement 52 : Fb=FrxX/(LûX) Par ailleurs, la pédale de débrayage 22 déplace un piston 60 d'un cylindre émetteur 58, qui est relié à un cylindre récepteur 62 disposé radialement et fixé au carter de l'embrayage. Le pivot 54 est lié à un piston du cylindre récepteur 62, de manière à pouvoir coulisser radialement en suivant les mouvements de ce piston. Ce pivot 54 est guidé par un guidage linéaire de telle manière qu'il puisse supporter une charge axiale d'appui du levier d'actionnement 52 et la transmettre par réaction au carter de l'embrayage, tout en exécutant un déplacement radial en suivant le coulissement du piston du cylindre récepteur 62. The cover 6 has the opposite side to the flywheel 2, a radial face comprising a central bore whose rim contains an annular bead 18 facing the flywheel 2, on which axially bears a load spring 16. The radially outer portion of the load spring 16, at rest, support in reaction on the pressure plate 10 to axially clamp the friction disc 12 against the flywheel 2. The load spring 16 has a conical portion called Belleville washer, comprising internal control fingers 34 integrated in the conical part and oriented towards the center of the clutch. To take off the pressure plate 10 and release the friction disc 12, a release stop 32 slides axially along the axis of the clutch towards the engine by moving the central end of the fingers 34, which has the effect to straighten the load spring 16 and release the support on the pressure plate 10. This clutch release bearing 32 is controlled by a clutch pedal 22 pivoting about an axis 24 fixed to the chassis of the vehicle, whose end , opposite the actuating pad, pulls on a cable 26 which acts on an outer end of an actuating lever 28 arranged substantially radially close to the clutch cover 6. This actuating lever 28 pivots around a pivot 30 connected to a housing of the clutch (not shown), the inner end of the lever exerting a force on the declutching stop 32. FIG. 2 shows a curve of force Fp exerted on the pad of the pedal 22, for a complete cycle and disengagement and re-clutch. The declutching stroke requires a greater effort than for that of re-clutch, given the hysteresis due to the different friction. The point D on the disengagement stroke corresponds to the complete release of the friction disk 12, and the point R on the re-clutch curve at the point of licking of the disk 12 by the pressure plate 10. To achieve an increase in torque capacity of the clutch, it is found that it is essentially the point A corresponding to the detachment of the pedal, and the point B corresponding to a bump of maximum effort on the race, which move upwards. This increase in the effort Fp can be felt negatively by the driver. It can also lead to not push the pedal enough, which leads to a bad disengagement, with shifting more difficult and premature wear of the synchronizers of the gearbox. FIG. 3 shows a clutch similar to that shown in FIG. 1, including a clutch release bearing 32 actuated by an actuating lever 52 arranged substantially radially, close to the cover 6, which pivots around a pivot 54 connected to a crankcase the clutch 55. An assistance spring 56 bearing on the housing of the clutch 55, exerts a substantially axial force Fr on the radially outer end of the actuating lever 52. The assistance spring 56 is preferably helical to provide significant energy with reduced volume. The load Fr of the assistance spring 56 is transmitted by the actuating lever 52 which pivots about the pivot 54, to the clutch release 32 to exert a clutching force Fb. Taking as values of radial distance, L for the distance between the point of application of the force Fr of the assistance spring 56 and the axis of the clutch which is the point of application of the clutching force Fb, and X for the distance between the point of application of the force Fr and the pivot 54, we have the following relation given by the equilibrium of the forces on the actuating lever 52: Fb = FrxX / (LxX) Moreover, the clutch pedal 22 moves a piston 60 of an emitter cylinder 58, which is connected to a receiving cylinder 62 arranged radially and fixed to the clutch housing. The pivot 54 is connected to a piston of the receiving cylinder 62, so as to slide radially following the movements of this piston. This pivot 54 is guided by a linear guide so that it can support an axial bearing load of the actuating lever 52 and transmit it by reaction to the clutch housing, while performing a radial displacement by following the sliding of the piston of the receiving cylinder 62.
Le fonctionnement de la commande 51 et le suivant. Au repos, le pivot 54 est placé à proximité du point d'application de la force du ressort d'assistance 56 sur le levier d'actionnement 52. La distance radiale X entre ces deux points étant réduite, la force Fb sur la butée est faible. Un enfoncement de la pédale 22 provoque un déplacement du fluide dans le cylindre émetteur 58, et déplace radialement vers le centre le piston du cylindre récepteur 62, ainsi que le pivot 54. On augmente ainsi la valeur X, distance entre le point d'application de la force Fr et le pivot 54, ce qui change l'équilibre des forces et augmente la valeur de la force Fb de débrayage. La butée de débrayage 32 peut se déplacer et agir sur les doigts 34 du ressort de charge 16 pour commencer le débrayage. En continuant l'enfoncement de la pédale 22, on réalise un déplacement de plus en plus grand du pivot 54 vers le centre, ce qui augmente en même temps l'effort de débrayage Fb. On peut réaliser ainsi une commande de débrayage 51 dont l'effort de débrayage Fb vient en majeur partie d'un ressort d'assistance 56, qui agit par un équilibre des forces à l'encontre de la force du ressort de charge 16 de l'embrayage, la pédale 22 ne fournissant qu'un effort réduit pour modifier cet équilibre des forces. L'effort à la pédale est faible, le conducteur peut plus facilement manoeuvrer cette pédale et réaliser une course complète. The operation of the control 51 and the following. At rest, the pivot 54 is placed near the point of application of the force of the assistance spring 56 on the actuating lever 52. The radial distance X between these two points being reduced, the force Fb on the stop is low. A depression of the pedal 22 causes a displacement of the fluid in the emitter cylinder 58, and moves radially towards the center the piston of the receiving cylinder 62, as well as the pivot 54. This increases the value X, distance between the point of application the force Fr and the pivot 54, which changes the balance of forces and increases the value of the clutch force Fb. The clutch release 32 can move and act on the fingers 34 of the load spring 16 to begin the disengagement. By continuing the depression of the pedal 22, it makes a greater and greater displacement of the pivot 54 towards the center, which at the same time increases the clutch release force Fb. It is thus possible to perform a clutch control 51 whose clutch release force Fb comes mainly from an assistance spring 56, which acts by a balance of forces against the force of the load spring 16 of the clutch. clutch, the pedal 22 providing only a reduced effort to modify this balance of forces. The effort to the pedal is low, the driver can more easily maneuver this pedal and achieve a complete race.
Le schéma 66 de la figure 3 représente un moyen de restitution d'effort passif comprenant notamment des ressorts, agissant sur la pédale 22 pour restituer un effort sur la pédale qui, en s'additionnant à la force de réaction du cylindre émetteur 58, donne à la pédale une courbe d'effort de débrayage Fp conventionnelle mais avec des niveaux d'efforts abaissés. Ainsi, le conducteur retrouve une sensation habituelle à la pédale avec notamment une bosse d'effort plus élevée pour le décollage, puis un effort plus faible. FIG. 66 of FIG. 3 represents a means of restitution of passive force including notably springs, acting on the pedal 22 to restore a force on the pedal which, by adding to the reaction force of the emitter cylinder 58, gives to the pedal a conventional Fp declutching force curve but with lowered levels of effort. Thus, the driver finds a usual feeling to the pedal including a higher effort bump for takeoff, then a lower effort.