FR2934342A3

FR2934342A3 - Dispositif de commande hydraulique d'embrayage et embrayage correspondant.

Info

Publication number: FR2934342A3
Application number: FR0804249A
Authority: FR
Inventors: Serge Magnier; Patrice Detallante; Nicolas Lambert
Original assignee: Renault SAS
Current assignee: Renault SAS
Priority date: 2008-07-25
Filing date: 2008-07-25
Publication date: 2010-01-29
Also published as: US20110203871A1

Abstract

L'invention concerne un dispositif de commande hydraulique d'embrayage (100) comportant un manchon (110) à monter fixe sur un carter d'embrayage (2) autour d'un arbre primaire (1) de transmission d'une boîte de vitesses, un piston (130) adapté à coulisser axialement à l'intérieur d'une cavité annulaire (200) délimitée par le manchon entre une position embrayée et une position débrayée, et une butée d'embrayage (150) en appui contre le piston, qui délimite avec ledit manchon et ledit piston un logement périphérique (210). Selon l'invention, le dispositif de commande comporte un couvercle de protection (170) rigide qui est logé dans ledit logement périphérique et qui, lorsque le piston est en position embrayée, isole de l'extérieur au moins une partie intérieure (211) de ce logement périphérique.

Description

DOMAINE TECHNIQUE AUQUEL SE RAPPORTE L'INVENTION La présente invention concerne de manière générale la commande d'embrayage de véhicule automobile. Elle concerne plus particulièrement un dispositif de commande hydraulique d'embrayage comportant un manchon à monter fixe sur un carter d'embrayage autour d'un arbre primaire de transmission de boîte de vitesses, un piston adapté à coulisser axialement à l'intérieur d'une cavité annulaire délimitée par le manchon entre une position embrayée et une position débrayée, et une butée d'embrayage en appui contre le piston, qui délimite avec ledit manchon et ledit piston un logement périphérique. Elle concerne également un embrayage à disque comportant au moins un plateau de pression, un diaphragme, une friction d'embrayage et un tel dispositif de commande hydraulique. ARRIÈRE-PLAN TECHNOLOGIQUE Un embrayage conventionnel de moteur à combustion interne comporte, d'une part, un volant moteur et un plateau de pression solidaires en rotation du vilebrequin du moteur, et, d'autre part, une friction d'embrayage qui est solidaire en rotation d'un arbre d'entrée de boîte de vitesses et qui est située entre le volant moteur et le plateau de pression.

II comporte en outre un diaphragme adapté à appuyer sur le plateau de pression pour prendre en sandwich la friction d'embrayage et ainsi assurer la transmission du couple du moteur vers la boîte de vitesses et donc vers les roues du véhicule. Le débrayage s'effectue au moyen d'une butée d'embrayage qui vient 25 appuyer au centre du diaphragme, sur des becs de diaphragme, pour les faire basculer et entraîner le recul du diaphragme. Dans un dispositif de commande hydraulique du type de celui défini en introduction, durant l'opération de débrayage, le piston est actionné par le fluide sous pression arrivant dans la cavité annulaire sous l'appel de la pédale 30 d'embrayage, pour pousser la butée d'embrayage et les becs de diaphragme, et dégager ainsi la friction d'embrayage du plateau de pression et du volant moteur. Dans un tel dispositif, le piston présente une forme tubulaire et est équipé d'un joint d'étanchéité, généralement à lèvres, pour assurer l'étanchéité de la cavité annulaire. 35 En fonctionnement, des poussières et particules solides s'insèrent dans le logement périphérique du dispositif de commande hydraulique et se logent sur les lèvres du joint d'étanchéité. A terme, ces poussières et particules solides génèrent une usure prématurée du joint d'étanchéité, ce qui a pour conséquence de générer des fuites de liquide hors de la cavité annulaire. Cette fuite nécessite alors l'immobilisation rapide du véhicule pour réparation.

Pour prévenir les infiltrations de poussières et de particules solides dans le logement périphérique, il est connu de tendre un soufflet autour du logement périphérique, entre la butée d'embrayage et le manchon. Toutefois, l'utilisation d'un tel soufflet nécessite, autour du dispositif de commande, un volume exempt de tout élément, de manière que le soufflet puisse se replier en accordéon. Ce volume augmente donc l'encombrement général de l'embrayage. Par ailleurs, pour accrocher ce soufflet à la butée d'embrayage et au manchon, il est nécessaire de concevoir des éléments spécifiques, ce qui s'avère onéreux et va à l'encontre du besoin actuel de standardiser les éléments des moteurs de manière à éviter le dédoublement des stocks de pièces. OBJET DE L'INVENTION Le but de la présente invention est de proposer un organe de protection anti-poussière qui peut être engagé dans un espace libre existant. A cet effet, on propose selon l'invention un dispositif de commande hydraulique d'embrayage tel que défini en introduction, comportant un couvercle de protection rigide qui est logé dans ledit logement périphérique et qui, lorsque le piston est en position embrayée, isole de l'extérieur au moins une partie intérieure de ce logement périphérique. Ainsi, grâce à l'invention, ce couvercle de protection ne génère pas d'encombrement supplémentaire et ne nécessite donc pas de volume spécifique exempt de tout élément autour du dispositif de commande. Il peut en outre être facilement raccordé aux éléments préexistants du dispositif de commande. Enfin, il présente une grande efficacité puisque le piston est généralement en position embrayée, la position débrayée n'étant utilisée qu'à de courts moments, lors des changements de rapport de boîte de vitesses. D'autres caractéristiques avantageuses et non limitatives du dispositif de commande selon l'invention sont les suivantes : - le couvercle de protection est une pièce rapportée sur l'un desdits éléments du dispositif de commande ; - le couvercle de protection comporte une partie d'accroche rigidement fixée audit élément et une partie d'isolation de la partie intérieure du logement périphérique ; - ladite partie d'accroche du couvercle de protection est bloquée, sertie, collée ou soudée sur ledit élément ; - un ressort étant disposé dans le logement périphérique, en compression entre les deux éléments que sont ledit manchon et ladite butée d'embrayage, la partie d'accroche du couvercle de protection est prise en sandwich entre ledit ressort et l'un de ces deux éléments ; - la partie d'accroche du couvercle de protection est prise en sandwich entre le piston et ladite butée d'embrayage ; - ladite partie d'isolation présente une forme symétrique de révolution autour de l'axe de l'arbre primaire, avec une génératrice sensiblement parallèle audit axe ; - la partie d'isolation du couvercle de protection est située entre le ressort et le piston ; et - le couvercle de protection est réalisé d'une seule pièce en matière métallique ou plastique. DESCRIPTION DÉTAILLÉE D'UN EXEMPLE DE RÉALISATION La description qui va suivre, en regard des dessins annexés, donnée à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre en quoi consiste l'invention et comment elle peut être réalisée. Sur les dessins annexés : - la figure 1 est une vue schématique en coupe axiale d'un dispositif de commande hydraulique d'embrayage selon l'invention monté sur un arbre de boîte de vitesses ; - la figure 2 est une vue schématique en coupe axiale du dispositif de commande de la figure 1, muni d'un couvercle de protection ; - la figure 3 est une vue en perspective du couvercle de protection de la figure 2 ; - la figure 4 est une vue schématique en coupe axiale d'une variante de réalisation du dispositif de commande de la figure 1 ; - la figure 5 est une vue en perspective du couvercle de protection du dispositif de commande de la figure 4. En préliminaire, on notera que d'une figure à l'autre, les éléments identiques ou similaires des variantes de réalisation de l'invention seront, dans la mesure du possible, référencés par les mêmes signes de référence et ne seront pas décrits à chaque fois. Sur la figure 1 on a représenté un dispositif de commande hydraulique 100 d'un mécanisme d'embrayage dont seule une partie du diaphragme 10 est représentée. Un tel mécanisme d'embrayage est monté autour d'un arbre primaire de transmission 1 de boîte de vitesses, lui-même monté sur un carter d'embrayage 2 via un roulement à billes 3.

Ce mécanisme d'embrayage comprend un volant moteur et un plateau de pression (non représentés) solidaires en rotation du vilebrequin du moteur. Il comprend également une friction d'embrayage (non représentée) qui est située entre le volant moteur et le plateau de pression, qui porte des garnitures de friction et qui est solidaire en rotation de l'arbre primaire de transmission 1. Il comprend enfin un diaphragme 10 qui pousse le plateau de pression pour appliquer les garnitures de la friction d'embrayage contre le volant moteur, de manière à transmettre le couple du vilebrequin à l'arbre primaire de transmission 1. Le débrayage s'effectue au moyen du dispositif de commande 100. Ce dernier est de type concentrique hydraulique et est monté fixe autour de l'arbre primaire de transmission 1. Il est adapté à venir appuyer au centre du diaphragme 10, sur des becs de diaphragme, pour les faire basculer et entraîner le recul du diaphragme 10. Comme le montre la figure 2, ce dispositif de commande 100 comprend trois éléments distincts, dont un manchon 110, un piston 130 et une butée d'embrayage 150. Le manchon 110 comporte deux parties de formes tubulaires emmanchées l'une sur l'autre, dont une partie intérieure 111 réalisée en matière métallique et une partie extérieure 112 réalisée en matière plastique. La partie intérieure 111 du manchon 110 présente un corps 113 en forme de tube de diamètre intérieur égal, au jeu près, au diamètre de l'arbre primaire 1. L'une des extrémités de ce corps 113 est bordée d'un flasque 114 plat, dont le bord circulaire est plié pour former un retour tubulaire 115 de grand diamètre. La partie extérieure 112 du manchon 110 présente un corps 116 qui présente sensiblement une forme de tube bordé, à l'une de ses extrémités, d'une couronne périphérique 117 de grand diamètre. Pour assembler les deux parties 111, 112 du manchon 110, la couronne périphérique 117 de la partie extérieure 112 du manchon 110 est engagée en force à l'intérieur du retour tubulaire 115 de la partie intérieure 111 du manchon 110. Pour maintenir le manchon 110 fixe par rapport au carter d'embrayage 2 (voir figure 1), le retour tubulaire 115 de la partie intérieure 111 du manchon 110 est centré dans un logement correspondant de ce carter d'embrayage 2. Les deux parties 111, 112 du manchon 110 délimitent ensemble une cavité annulaire 200 propre à être alimentée en fluide sous pression par l'intermédiaire d'un conduit d'arrivée 113 venant de formation avec la partie externe 112 du manchon 110. Plus précisément, comme le montre la figure 2, cette cavité annulaire 200 est délimitée entre la face externe du corps 113 de la partie intérieure 111 du manchon 110, la face interne du corps 116 de la partie externe 112 du manchon 110 et le flasque 114 de la partie intérieure 111 du manchon 110. Le piston 130 présente quant à lui une forme de tube de diamètre intérieur égal, au jeu près, au diamètre extérieur du corps 113 de la partie intérieure 111 du manchon 110 et de diamètre extérieur légèrement inférieur au diamètre intérieur du corps 116 de la partie extérieure 112 du manchon 110. Il présente en outre une gorge périphérique 131 qui s'étend sur la majeure partie de sa longueur. Ce piston 130 présente une première extrémité logée dans la cavité annulaire 200 et une seconde'extrémité débouchant hors de cette cavité annulaire 200.

Il est équipé, du côté de sa première extrémité, d'un joint annulaire 140 à lèvres qui assure l'étanchéité entre le piston 130 et la cavité annulaire 200. Ce joint annulaire 140 est maintenu au contact du piston 130 par l'intermédiaire d'une couronne 141 pincée sur le joint annulaire 140 et encliquetée dans la gorge périphérique 131 du piston 130.

Ce piston 130 est ainsi adapté à coulisser axialement à l'intérieur de la cavité annulaire 200 sous l'action du fluide sous pression, entre une position débrayée (position représentée sur la figure 1) dans laquelle il repousse les becs du diaphragme 10 de façon à dégager les garnitures de la friction d'embrayage du plateau de pression et du volant moteur, et une position embrayée (vers la droite sur la figure 1) dans laquelle il laisse libre le diaphragme 10 de serrer la friction d'embrayage et ses garnitures entre le plateau de pression et le volant moteur. Un autre joint d'étanchéité 190, prévu entre le flasque 114 de la partie intérieure 111 du manchon 110 et le corps 116 de la partie extérieure 112 du manchon 110, permet de compléter l'étanchéité de la cavité annulaire 200.

La butée d'embrayage 150 se présente sous la forme d'un roulement à billes pris en sandwich entre la seconde extrémité du piston 130 et les becs du diaphragme 10. Elle comporte plus précisément une bague externe 151 en L, avec une paroi avant 153 en appui contre les becs du diaphragme 10 et une paroi latérale 154. Elle comporte également une bague interne 152 avec une paroi avant 155 plane en appui contre la seconde extrémité du piston 130 et une paroi latérale 156 globalement conique. Les billes de roulement 157 sont logées entre les parois latérales 154, 156 des bagues 151, 152 de la butée d'embrayage 150. Elles permettent de limiter les frottements entre le diaphragme 10 qui tourne avec le volant moteur et le piston 130 qui est fixe en rotation. La butée d'embrayage 150 est ici équipée d'un capot 160 qui ferme l'interstice entre les deux bagues 151, 152 pour éviter que des poussières et particules solides ne viennent se loger contre les billes de roulement 157. Le dispositif de commande 100 comporte par ailleurs un ressort 120 disposé en compression entre la bague interne 152 de la butée d'embrayage 150 et la couronne 117 de la partie externe 112 du manchon 110. Il permet, en l'absence de l'appui hydraulique du piston sur la butée d'embrayage 150, de pousser la butée sur les becs de diaphragme 10, de manière à éviter que le diaphragme 10 et la bague externe 151 de la butée d'embrayage 150 présentent des vitesses relatives différentes. Pour maintenir latéralement le ressort 120, la bague interne 152 de la butée d'embrayage 150 et la couronne 117 de la partie externe 112 du manchon 110 comportent des retours annulaires 158, 118 dans lesquels se logent les deux extrémités du ressort 120. La butée d'embrayage 150 délimite avec le manchon 110 et le piston 130 un logement périphérique 210 qui loge le ressort 120. On comprend que ce logement périphérique 210 présente une taille variable selon que le piston 130 et la butée d'embrayage 150 sont en position embrayée ou débrayée. Selon une caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, comme le montrent les figures 2 et 3, le dispositif de commande 100 comporte un couvercle de protection 170 rigide qui est logé dans le logement périphérique 210 et qui, lorsque le piston 130 est en position embrayée, isole de l'extérieur au moins une partie intérieure 211 de ce logement périphérique 210. Ce couvercle de protection 170 est une pièce rapportée sur l'un des éléments précités du dispositif de commande 100, à savoir le manchon 110, le piston 130 ou la butée d'embrayage 150. Tel que représenté sur la figure 2, il est rapporté sur la butée d'embrayage 150.

Le couvercle de protection 170 comporte une partie d'accroche 171 pour sa fixation à la butée d'embrayage 150 et une partie d'isolation 172 pour isoler de l'extérieur la partie intérieure 211 du logement périphérique 210. On pourra prévoir de fixer le couvercle de protection 170 sur la butée d'embrayage 150 de différentes manières, à savoir de manière immuable ou démontable. On pourra par exemple sertir, coller ou souder la partie d'accroche 171 du couvercle de protection 170 sur la bague interne 152 de la butée d'embrayage 150. On pourra également, comme cela est d'ailleurs représenté sur les figures 1 et 2, positionner la partie d'accroche 171 du couvercle de protection 170 en sandwich entre ledit ressort 120 et la butée d'embrayage 150. Ici, comme le montrent les figures 2 et 3, la partie d'isolation 172 du couvercle de protection 170 présente une forme de tube situé autour du corps 116 de la partie extérieure 112 du manchon 110. La partie d'accroche 171 du couvercle de protection 170 se présente quant à elle sous la forme d'un flasque situé à l'extrémité de ce tube et qui est bordé d'un retour tubulaire pris en sandwich entre le ressort 120 et le retour annulaire 158 de la bague interne 152 de la butée d'embrayage 150.

La partie d'isolation 172 du couvercle de protection 170 est donc située entre le ressort 120 et le piston 130, si bien que sa présence n'augmente pas l'encombrement du dispositif de commande 100. La longueur de cette partie d'isolation 172 est telle que, lorsque le piston 130 est en position embrayée, son bord libre vient au contact de la couronne 117 15 de la partie extérieure 112 du manchon 110. Dans cette position, la partie d'isolation 172 du couvercle de protection 170 divise le logement périphérique 210 en deux parties, dont une partie extérieure 212 qui communique avec l'extérieur et une partie intérieure 211 isolée de l'extérieur.

20 Ainsi, lorsque le piston est en position embrayée, ce qui est en l'occurrence la plupart du temps le cas, aucune poussière ou particule solide ne peut venir s'insérer contre le joint annulaire 140 du piston 130, ce qui évite toute fuite de fluide hors de la cavité annulaire 200. La durée de vie du dispositif de commande 100 est ainsi accrue.

25 Avantageusement, le couvercle de protection 170 est réalisé d'une seule pièce en matière métallique ou plastique. La présente invention n'est nullement limitée à la variante de réalisation décrite et représentée, mais l'homme du métier saura y apporter toute autre variante conforme à son esprit.

30 En particulier, comme le montrent les figures 4 et 5, le couvercle de protection 180 pourra présenter une forme différente et être agencé différemment dans le dispositif de commande 100. Dans cette variante, la partie d'isolation 182 du couvercle de protection 180 présente une forme symétrique de révolution autour de l'axe Al, avec une 35 génératrice sensiblement parallèle à cet axe Al. En d'autres termes, cette partie d'isolation 172 présente une forme sensiblement cylindrique pour s'appliquer contre la face externe du corps 116 de la partie extérieure 112 du manchon 110 lorsque le piston 130 est en position embrayée. La partie d'accroche 181 du couvercle de protection 180 est quant à elle formée par un rebord situé à l'extrémité avant de la partie d'isolation 182, qui est pris en sandwich entre le piston 130 et la butée d'embrayage 150. Cette partie d'accroche 181 comporte deux nervures dont l'une s'accroche à la gorge périphérique 131 du piston 130 et dont l'autre s'accroche à la face avant de la paroi avant 155 de la bague interne 152 de la butée d'embrayage 150. Ici également, la partie d'isolation 182 du couvercle de protection 180 divise le logement périphérique 210 en deux parties, dont une partie extérieure 212 qui communique avec l'extérieur et une partie intérieure 211 qui, lorsque le piston 130 est en position embrayée, est isolée de l'extérieur.

Claims

REVENDICATIONS1. Dispositif de commande hydraulique d'embrayage (100) comportant les éléments (110, 130, 150) suivants : - un manchon (110) à monter fixe sur un carter d'embrayage (2) autour d'un arbre primaire (1) de transmission de boîte de vitesses, - un piston (130) adapté à coulisser axialement à l'intérieur d'une cavité annulaire (200) délimitée par le manchon (110), entre une position embrayée et une position débrayée, - une butée d'embrayage (150) en appui contre le piston (130), qui délimite avec ledit manchon (110) et ledit piston (130) un logement périphérique (210), caractérisé en ce qu'il comporte un couvercle de protection (170 ; 180) rigide qui est logé dans ledit logement périphérique (210) et qui, lorsque le piston (130) est en position embrayée, isole de l'extérieur au moins une partie intérieure (211) de ce logement périphérique (210).
2. Dispositif de commande (100) selon la revendication précédente, dans lequel le couvercle de protection (170 ; 180) est une pièce rapportée sur l'un desdits éléments (110, 130, 150) du dispositif de commande (100).
3. Dispositif de commande (100) selon la revendication précédente, dans lequel le couvercle de protection (170 ; 180) comporte une partie d'accroche (171 ; 181) rigidement fixée audit élément (110, 130, 150) et une partie d'isolation (172 ; 182) de la partie intérieure (211) du logement périphérique (210).
4. Dispositif de commande (100) selon la revendication précédente, dans lequel ladite partie d'accroche (171 ; 181) du couvercle de protection (170 ; 180) est bloquée, sertie, collée ou soudée sur ledit élément (110, 130, 150).
5. Dispositif de commande (100) selon la revendication 3, dans lequel il est prévu un ressort (120) disposé dans le logement périphérique (210), en compression entre les deux éléments que sont ledit manchon (110) et ladite butée d'embrayage (150), et dans lequel la partie d'accroche (171) du couvercle de protection (170) est prise en sandwich entre ledit ressort (120) et l'un de ces deux éléments (110, 150).
6. Dispositif de commande (100) selon la revendication 3, dans lequel la partie d'accroche (181) du couvercle de protection (180) est prise en sandwich entre le piston (130) et la butée d'embrayage (150).
7. Dispositif de commande (100) selon l'une des revendications 3 à 6,dans lequel ladite partie d'isolation (172 ; 182) présente une forme symétrique de révolution autour de l'axe (Al) de l'arbre primaire (1), avec une génératrice sensiblement parallèle audit axe (Al).
8. Dispositif de commande (100) selon l'une des revendications 3 à 7, dans lequel il est prévu un ressort (120) disposé dans le logement périphérique (210), en compression entre les deux éléments que sont ledit manchon (110) et ladite butée d'embrayage (150), et dans lequel la partie d'isolation (172 ; 182) du couvercle de protection (170 ; 180) est située entre le ressort (120) et le piston (130).
9. Dispositif de commande (100) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le couvercle de protection (170 ; 180) est réalisé d'une seule pièce en matière métallique ou plastique.
10. Embrayage à disque, comportant au moins un plateau de pression et un diaphragme (10) et une friction d'embrayage, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de commande (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes.