Brevet FR2741400A1 — publié le 19970523

L'invention conceme un vérin hydraulique de commande d'embrayage. L'invention conceme plus particulièrement un vérin hydraulique de commande d'embrayage de véhicule automobile du type comportant un corps de vérin cylindrique, d'axe X-X, fixe par rapport au véhicule et dans lequel est aménagée une chambre hydraulique annulaire de commande dont le volume variable est déterminé par un piston annulaire qui commande une fourchette d'embrayage par l'intermédiaire d'un élément de traction qui traverse axialement le vérin, et du type dans lequel le piston est susceptible de se déplacer axialement entre une position sortie, par exemple d'embrayage, et une position rentrée, par exemple de débrayage, sous l'effet d'une augmentation de la pression hydraulique dans la chambre annulaire. On connaît de tels de vérins hydrauliques qui sont utilisés pour réaliser soit une assistance au débrayage qui limite l'effort à foumir par le conducteur, ou encore pour réaliser un dispositif d'embrayage piloté. Dans ce demier cas, il est nécessaire de savoir à chaque instant dans quel état, embrayé, débrayé ou en phase de glissement, se situe l'embrayage. II a déjà été proposé de recueillir cette information au niveau de la pédale d'embrayage qui est actionnée par le conducteur mais, dans le cas par exemple d'une défaillance du drcuit hydraulique d'alimentation du vérin, cette information ne serait par représentative de l'état réel de l'embrayage. Dans le but d'apporter une réponse à ce problème, I'invention propose un vérin du type vu précédemment caractérisé en ce qu'il est muni à son extrémité amère de moyens de détection de la position axiale du piston dans le vérin qui délivrent un signal électrique représentatif de la position du piston, en ce que les moyens de détection comportent un élément mobile formant curseur, qui est monté à rotation autour d'un axe globalement perpendiculaire à l'axe du corps du vérin, et en ce que ledit élément mobile est relié au piston par un câble et est muni d'un ressort de rappel qui maintient le câble tendu en sorte que ledit élément mobile se déplace lorsque le piston se déplace axialement à l'intérieur du corps de vérin. Grâce à l'invention, on obtient de manière simple et économique un vérin hydraulique de commande d'embrayage permettant de recueillir de manière fiable une information représentative de l'état réel de rembrayage. Cette fiabilité est due notamment au câble et à son ressort de rappel associé évitant tout risque de coincement de l'élément mobile et du piston. Grâce au ressort de rappel on évite tout jeu. L'élément mobile peut présenter une extrémité en forme de levier relié à l'une des extrémités du câble. Ce levier est soumis à l'action d'un ressort de traction, par exemple un ressort à boudin avec des boucles d'extrémité accroch8es respectivement au levier et à une partie fixe. Le ressort tend ainsi le câble et forme le ressort de rappel. Dans une autre forme de réalisation le piston est relié à l'élément mobile par un câble dont une extrémité est reliée au piston et dont l'autre extrémité est fixée sur une surface cylindrique centrée sur l'axe de l'élément mobile et sur laquelle le câble est susceptible de s'enrouler, et en ce que l'élément mobile est muni d'un ressort de rappel qui maintient le câble tendu. Grâce à cette forme de réalisation on orient une information représentative de la position du piston encore améliorée (plus précise) du fait notamment de l'enrnulement du câble sur la surface cylindrique. Le câble est donc bien soutenu ce qui est favorable à une bonne transmission de rinformation précitée. On améliore encore la détection de la position axiale du piston en munissant l'élément mobile d'une gorge dans laquelle le câble est susceptible de s'enrouler, ledit élément mobile étant par exemple en forme de secteur de disque qui est muni sur sa circonférence de ladite gorge. Dans une forme de réalisation le piston commande la fourchette de débrayage par l'intermédiaire d'un câble de traction qui est accroché sur un flasque amère, que présente le piston en forme de tige tubulaire. On peut alors accrocher l'extrémité du câble associé à l'élément mobile sur le flasque par exemple sur l'extrémité arrière du câble de traction. En variante le câble de traction peut être confondu avec le câble associé à l'élément mobile. Dans ce cas, le câble traverse le fiasque et présente un arrêt par exemple serti sur le câble. Cet arrêt est monté dans un trou épaulé du bouchon. Ainsi le câble de traction transmet directement à l'élément mobile l'information sur la position axiale du piston. Cette information est donc encore plus précise. Néanmoins dans certains cas il peut être souhaitable d'avoir deux câbles car par exemple dans le cas d'une réalisation dans laquelle le câble s'enroule sur une surface cylindrique, il est souhaitable d'avoir un câble moins épais que le câble de traction pour faciliter renroulement. Le dispositif de détection comporte un boîtier qui obture extrémité arrière du corps de vérin, qui a ainsi une forme simplifiée en étant de forme tubulaire. On peut doter ce boîtier par exemple d'une oreille pour fixation du boîtier sur une structure fixe du véhicule. Ainsi le corps du vérin est mieux fixé. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels: - La figure 1 représente en coupe axiale un premier exemple de réalisation d'un vérin selon l'invention; - la figure 2 représente une vue de dessus d'un tel vérin; - la figure 3 est une vue analogue à la figure 1 pour un second exemple de réalisation. Le vérin représenté aux figures 1 et 2 comporte un corps de vérin 12 fixe sensiblement cylindrique d'axe X-X qui est fixé par son extrémité axiale avant 14 contre une structure fixe 1 du véhicule ici du groupe motopropulseur de icelui#. Pour ce faire l'extrémité avant 14 dans ces figures présente un nez 28 traversant une ouverture de la structure 1. Un piston 16 mobile, qui comporte essentiellement une tige tubulaire 18 et un flasque anière 20 formant bouchon, est susceptible de coulisser à l'intérieur du corps de vérin 12, entre une position rentrée ou rétractée, ici de débrayage, qui est représentée sur la figure 1 et une position sortie, ici d'embrayage. Le flasque 20 est solidaire de la tige 18 par emmanchement à force dans celle-ci. Une chambre hydraulique de commande 24, cylindrique annulaire d'axe X-X, est délimitée radialement par la surface cylindrique inteme 22 du corps de vérin 12 et par la surface cylindrique exteme 26 de la tige tubulaire 18 du piston 16. La chambre 24 est également délimitée axialement par le fiasque arrière 20 du piston 16 et par l'extrémité axiale avant 14 du corps de vérin 12 qui est munie d'un nez 28 dans lequel la tige tubulaire 18 du piston 16 coulisse de manière étanche. Une entrée d'alimentation 30 agencée dans le corps de vérin 12 permet d'injecter à l'intérieur de la chambre hydraulique 24 un fluide sous pression grâce à un circuit hydraulique de commande (non représenté). Le vérin 10 représenté sur les figures 1 et 2 est prévu pour commander une fourchette d'embrayage (représentée partiellement) par l'intermédiaire d'un câble de traction 32 qui est accroché sur le fiasque aniére 20 du piston 16 et qui traverse axialement la tige tubulaire 18 du piston 16 pour déboucher par l'extrémité avant 14 du corps de vénn 12. De manière connue, une membrane déroulante d'étanchéité 33 est agencée entre l'extrémité avant 14 du corps cylindrique et le câble de traction 32 afin d'éviter rentrée de poussières dans la tige tubulaire 18 au niveau du nez de guidage 28 de extrémité avant 14 du corps de vérin 12 et au niveau de l'ouverture avant 29 de la tige tubulaire 18. Conformément aux enseignements de l'invention, le vérin 10 représenté sur les figures 1 et 2 est muni, à son extrémité axiale anière 34, d'un dispositif 36 de détection de la position du piston 16 dans le corps de vérin 12. Le dispositif de détection 36 comporte un boîtier 38 qui obture par ailleurs l'extrémité axiale arrière 34 du corps de vérin 12. Le dispositif de détection 36 comporte un élément mobile 40, qui est monté à rotation autour d'un axe Y-Y globalement perpendiculaire à raxe X-X du corps de vérin 12, dans le boîtier 38. L'élément mobile 40 est un secteur de disque qui est muni sur sa circonférence d'une gorge 44 dans laquelle un câble 42 est susceptible de s'enrouler, le câble 42 étant fixé par une première extrémité 46 sur l'élément mobile 40 et par seconde extrémité 48 sur le flasque arrière 20 du piston 16. Ainsi, un déplacement axial du piston 16 dans le corps de vérin 12 provoque une rotation proportionnelle de l'élément mobile 40 du dispositif de détection 36. L'angle du secteur de disque 40 ainsi que son rayon son tels que lorsque l'élément mobile 40 est dans une première position correspondant à la position rentrée du piston 16, qui est représentée sur la figure 1, le câble 42 s'enroule sur la totalité de la circonférence de l'élément mobile 40 et débouche, tangentiellement au secteur de disque 40, selon l'axe X-X du piston 16. Lorsque le piston 16 progresse vers sa position avancée, le câble 42 entraine avec lui l'élément mobile 40 du dispositif de détection 36 en se déroulant au fur et à mesure. Lorsque le piston 16 est en position sortie, le câble 32 est alors totalement déroulé de l'élément mobile 40 mais l'angle du secteur de disque est tel que le câble 42 est alors rectiligne et s'étend selon l'axe X-X du piston 16. Le dispositif 36 de détection de la position est un capteur rotatif qui, en fonction de la position de son élément mobile 40, délivre un signal électrique au travers de ses bomes de sorties 50, le signal électrique étant ensuite transmis à une unité de contrôle (non représentée) du véhicule. Un ressort spiral 52 rappelle l'élément mobile 40 vers sa première position afin de maintenir le câble 42 tendu. Suivant l'application à laquelle est destinée l'information de position du piston dans le vérin, le signal électrique pourra être du type "tout ou rien" ou proportionnel au déplacement du piston. Le capteur 36 pourra par exemple être du type comportant des pistes coopérant avec des contacts montés sur l'élément mobile 40 formant curseur. II pourra encore être du type optique, l'élément mobile étant alors un réflecteur. Pour obtenir un signal proportionnel, ou prévoira d'utiliser un capteur rhéostatique. On pourra modifier la valeur du rapport entre les déplacements du piston 16 et de élément mobile 40 en modifiant le rayon du secteur angulaire ou en interposant entre les deux un réducteur tel qu'un train épicycioldal. Ainsi qu'on l'aura compris, dans les figures 1 et 2 le câble 42 s'enroule sur une surface cylindrique centrée sur l'axe (Y-Y) de rélément mobile 40. Ce câble 42 est avantageusement moins épais que le câble de traction 32 afin qu'il s'enroule aisément sur ladite surface. Grâce au ressort 52 le câble 42 est toujours tendu. En effet à la figure 1 le piston 16 est en position rétractée la chambre 24 étant sous pression. Dans ce cas l'embrayage est en position (à l'état) débrayé. En dépressurisant la chambre 24 embrayage retourne à l'état embrayé sous l'action exercée par le diaphragme que comporte usuellement l'embrayage. Dans ce cas la fourchette de débrayage 2, soumise à l'action de la butée de débrayage et donc du diaphragme en contact avec ladite butée, pivote et tire sur le câble 32 en comprimant un ressort de rappel 3 entourant le piston 16 en étant monté à l'intérieur du corps de vérin 12. Durant ce mouvement le câble 42 suit le mouvement du piston 16 et est tendu, le ressort 52 étant taré en conséquence. Lors du passage du piston 16 de sa position de sortie correspondant à l'état embrayé de l'embrayage à sa position rétractée précitée, le ressort 3, en appui sur l'extrémité avant du corps de vérin 12 et sur le flasque 20, repousse le piston 16 en direction du boîtier 38. Grâce au ressort 52, le câble 42 reste alors tendu. Aucun jeu n'apparaît donc. On appréciera que la seconde extrémité 48 du câble 42 est fixée, ici accrochée, sur l'extrémité 4 du câble de traction 32. L'extrémité 48 est en forme de boule et est engagée dans l'extrémité 4 du câble 32. Cette extrémité 4 est également en forme de boule, le flasque 20 présentant au niveau de sa face dorsale centralement une empreinte de forme complémentaire à celle de l'extrémité 4. Le flasque 20 est pour cette raison avantageusement en matière plastique pour diminuer les frottements au niveau de l'extrémité 4 dans laquelle est accrochée par emboîtement l'extrémité 48 du câble 42. On appréciera également que l'on obtient une réduction des bruits. En eflet, comme indiqué ci-dessus, le boîtier 38 obture extrémité arrière du corps de vérin 12, qui a ainsi une forme simple en étant tubulaire. Ce boîtier 38 présente une paroi transversale 5 formant une butée pour le flasque 20. Ainsi les bruits engendrés par venue en prise du flasque avec la paroi 5 sont minimisés. Ce flasque 20 forme un bouchon car il pénétra à rintérieur du piston 16 en étant ainsi solidaire de celuiì. En outre il porte à sa périphérie interne un joint d'étanchéité pour contact avec la surface cylindrique 22 du corps 12. Cette surface 22 est formée au niveau du flasque 20 à la faveur d'un tube métallique ancré dans le corps 12. Un autre joint d'étanchéité est prévu au niveau de l'extrémité avant 14. Bien entendu (figure 3) le câble 42 peut être confondu avec le câble de traction 32 traversant le flasque 20. Dans cas un arrêt 6 est fixé sur b câbb 32 ici par sertissage. Le passage 7 formé dans le flasque 20 pour passage du câble 32 est alors étagé en diamètre avec formation d'un épaulement au niveau du changement de diamètre. L'alésage de plus grand diamètre du passage 7 est dimensionné en fonction de l'arrêt 6 en sorte que ledit arrêt est calé axialement en direction de l'extrémité 14 par ledit épaulement. Comme à la figure 1, le câble 42,32 est tendu en permanence grâce au ressort 52 et est accroché, ici par l'arrêt 6, sur le flasque arrière 20. Bien entendu l'élément mobile 40 formant curseur peut en variante avoir une extrémité en forme de levier pour accrochage du câble 42 éventuellement d'un seul tenant avec le câble de traction 32. REVENDICATIONS 1. Vérin hydraulique de commande d'un embrayage de véhicule automobile, du type comportant un corps de vérin (12) cylindrique d'axe (X-X), fixe par rapport au véhicule, et dans lequel est aménagée une chambre hydraulique (22) annulaire de commande dont le volume variable est déterminé par un piston annulaire (16) qui commande une fourchette d'embrayage par rintermédiaire d'un élément de traction (32) qui traverse axialement le vérin, et du type dans lequel le piston (16) est susceptible de se déplacer axialement entre une position sortie, par exemple d'embrayage, et une position rentrée, par exemple de débrayage, sous reflet d'une augmentation de la pression hydraulique dans la chambre (22), caractérisé en ce qu'il est muni à son extrémité arrière de moyens de détection (36) de la position axiale du piston (16) dans le vérin (10) qui délivrent un signal électrique représentatif de la position du piston, en ce que les moyens de détection (36) comportent un élément mobile (40) formant curseur, qui est monté à rotation autour d'un axe (Y-Y) globalement perpendiculaire à l'axe (X-X) du vérin (10) et en ce que ledit élément mobile (40) est relié au piston (16) par un câble (42) et est muni d'un ressort de rappel (52) qui maintient le câble tendu en sorte que ledit élément mobile se délace lorsque le piston (16) se déplace axialement à rintérieur du corps de vérin (12). 2. Vérin selon la revendication 1, caractérisé en ce que le piston (16) est relié à l'élément mobile (40) par un câble (42) dont une extrémité (48) est reliée au piston (16) et dont rautre extrémité est fixée sur une surface cylindrique centrée sur l'axe (Y-Y) de l'élément mobile (40) et sur laquelle le câble (42) est susceptible de s'enrouler, et en ce que l'élément mobile (40) est muni d'un ressort de rappel (52) qui maintient le câble (42) tendu. 3. Vérin selon la revendication 2, caractérisé en ce que rélément mobile (40) est un secteur de disque qui est muni sur sa circonférence d'une gorge (44) dans laquelle le câble (42) est susceptible de s'enrouler. 4. Vérin selon la revendication 3, caractérisé en ce que le câble est fixé par une première extrémité (46) sur l'élément mobile (40) et par une seconde extrémité sur un flasque arrière (20) solidaire du piston (16). 5. Vérin selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que le piston (16) est en forme de tige tubulaire (18) et est traversé par un câble de traction (32) accroché sur le flasque arrière (20) du piston (16). 6. Vérin selon les revendications 4 et 5 prises conjointement, caractérisé en ce que l'extrémité (48) du câble (42) est accrochée dans l'extrémité (4) du câble de traction (32) et en ce que ledit flasque arrière (20) présente au niveau de sa face dorsale une empreinte de forme complémentaire à ladite extrémité (4) du câble de traction (32). 7. Vérin selon les revendications 3 et 5 prises conjointement, caractérisé en ce que le câble de traction (32) est confondu avec le câble (42) associé à rélément mobile (40) et en ce qu'un arrêt (6) est fixé sur ledit câble (32,42), ledit arrêt (6) étant accroché sur ledit flasque à la faveur d'un passage étagé formé dans ledit flasque pour passage du câble (32,42).