Brevet FR2746457A1 — publié le 19970926

L'invention concerne un vérin pour un dispositif de commande hydraulique d'un embrayage de véhicule automobile comportant un capteur de déplacement. L'invention concerne plus particulièrement un vérin pour un dispositif de commande hydraulique d'un embrayage de véhicule automobile, du type comportant un corps de vérin dans lequel coulisse un piston qui commande le déplacement d'une butée de débrayage de l'embrayage, Les dispositifs de commande hydraulique d'embrayage permettent notamment de concevoir des embrayages pilotés dans lesquels le débrayage est commandé, non plus directement par le conducteur par l'intermédiaire d'une pédale, mais par un calculateur qui provoque le débrayage, par exemple lorsqu'un déplacement du levier de vitesses est détecté. Dans le cadre d'un tel type de commande d'embrayage, il est nécessaire de connaître à chaque instant la position du piston du vérin de commande de la butée par rapport au corps de vérin pour que le calculateur puisse déterminer de manière directe l'état de l'embrayage: : embrayé, débrayé ou en phase de patinage. II a été déjà été proposé d'utiliser des capteurs externes qui détectent par exemple la position de la butée d'embrayage mais l'implantation d'un tel capteur est souvent délicate. Par ailleurs, un tel capteur n'est pas l'abri d'éventuelles projections et nécessite de prévoir des dispositifs d'étanchéité particuliers. L'invention a donc pour but de proposer des moyens de détection de la position du piston dans le corps de vérin qui soient fiables et précis, qui réduisent les sources possibles d'erreur de mesure, et qui soient d'un montage simple. Dans ce but, I'invention propose un vérin du type vu précédemment, caractérisé en ce que le corps de vérin et le piston portent chacun un composant d'un capteur de position ou de déplacement, en ce que les deux composants sont agencés en regard l'un de l'autre, et en ce que l'un des composants du capteur comporte des moyens de détection du passage de marques portées par l'autre composant. Selon d'autres caractéristiques de l'invention - le corps de vérin est lié à un élément fixe du véhicule, le piston est lié à la butée de débrayage, le composant qui comporte les moyens de détection est agencé à l'intérieur du corps de vérin, et les marques sont portées par le piston - le piston comporte une tête de piston qui délimite, à l'intérieur de corps de vérin, une chambre de pression, et comporte une tige longitudinale qui est solidaire de la tête de piston en translation selon la direction longitudinale et qui est reliée à la butée de débrayage, et les marques sont portées par la tige du piston - le composant de détection est agencé à une extrémité longitudinale du corps de vérin au travers de laquelle s'étend la tige de piston - le piston est lié à un élément fixe du véhicule, le corps de vérin est relié à la butée de débrayage, le composant du capteur qui comporte les moyens de détection est porté par le piston, et les marques sont portées par le corps de vérin. - le composant de détection est agencé à l'intérieur d'un boîtier qui est rapporté à une extrémité axiale du corps de vérin et qui est traversé par la tige de piston - le boîtier comporte un connecteur dont des bornes sont reliées au composant de détection pour transmettre les informations fournies par le capteur au dispositif de commande de l'embrayage; - le capteur est de type optique - le capteur est de type électromagnétique; - le capteur est de type potentiométrique. 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 au dessin annexé dans lequel la figure unique est une vue schématique en coupe axiale d'un vérin conforme aux enseignements de l'invention. Le vérin 10 qui est représenté sur la figure 1 comporte de manière connue un corps de vérin 12, sensiblement cylindrique d'axe Al, qui est par exemple fixé sur un élément de structure du véhicule (non représenté) et dans lequel un piston 14 coulisse selon la direction axiale. Le piston 14 comporte une tête de piston 16, cylindrique d'axe Al, qui coopère de manière étanche avec le corps de piston 12 pour délimiter dans celui-ci une chambre de pression 18 à volume variable. Ici l'étanchéité est réalisée à l'aide de joints toriques 1 portés par la tête 16. La chambre de pression 18 est alimentée en fluide sous pression par une canalisation d'alimentation 20 qui débouche dans une entrée d'alimentation 22 de la chambre hydraulique 18 agencée à une extrémité axiale du corps de vérin 12. La canalisation 20, de manière connue, est reliée à un émetteur hydraulique ici piloté par un calculateur. Le piston 14 comporte également une tige de piston 24 qui est liée en translation avec la tête de piston 16, et qui s'étend axialement en dehors du corps de vérin 12 pour commander les déplacements d'une butée de débrayage (non représentée) propre a agir sur le dispositif débrayeur de l'embrayage, classiquement un diaphragme (non représenté). Dans l'exemple de réalisation qui est représenté sur la figure, la tige de piston 24 s'étend depuis la tête de piston 16 du côté opposé à la chambre hydraulique 18 de sorte qu'elle travaille en compression. Toutefois, il est connu d'utiliser des vérins (non représentés) dont le piston est muni d'une tige de piston qui traverse axialement la chambre de pression de manière à travailler en traction. Bien entendu, un tel type de vérin comporte une entrée d'alimentation latérale, et non axiale comme le vérin représenté sur la figure 1. De même, il est connu d'utiliser des vérins dont la tige de piston est reliée à la tête de piston par une liaison à rotule afin de permettre un léger débattement angulaire entre les deux éléments du piston. Conformément aux enseignements de l'invention, le vérin 12 est muni d'un capteur qui permet de déterminer la position du piston 14 par rapport au corps de vérin 12. Ainsi, une tête de lecture 26 est montée dans le corps de vérin et est susceptible de détecter le passage de marques 28 qui sont apposées sur la tige de piston 24 et qui sont espacées de manière régulière. A chaque fois qu'une marque passe en regard de la tête de lecture 26, celle-ci émet une impulsion électrique qui est transmise au calculateur (non représenté) qui assure le comptage des impulsions et qui détermine ainsi le déplacement relatif de la tige de piston 24 par rapport au corps de vérin 12. La tête de lecture 26 peut utiliser différentes technologies qui conditionnent la nature des marques 28. Ainsi, si la tête de lecture est du type électromagnétique, les marques 28 sont par exemple constituées de barrettes en matériau ferromagnétique. Si la tête de lecture 26 est du type optique, c'est-à-dire comportant par exemple une diode émettrice de lumière et une diode réceptrice de la lumière réfléchie par la tige de piston 24, les marques 28 sont constituées de bandes dont la couleur contraste fortement par rapport à la couleur de fond de la tige de piston 24. Ces deux technologies permettent de réaliser des capteurs de déplacement sans contact mais on peut également réaliser un capteur de déplacement à contact, du type potentiométrique, par exemple rhéostatique. Dans l'exemple de réalisation représenté sur la figure, la tête de lecture 26 est montée dans un boîtier cylindrique 30 qui ferme le corps de vérin 12 à son extrémité axiale opposée à celle dans laquelle est formée la chambre de pression 18. Ici la fixation du boîtier 30 au corps 12 est réalisée à l'aide de boulons non visibles, seul l'un des passages des boulons est visible dans la partie basse de la figure. Le boîtier 30 comporte, outre la tête de lecture 26, une butée 32 en matériau élastomère qui permet d'empêcher que la tête de piston 24 vienne en appui contre la tête de lecture 30. Le boîtier 30 porte aussi un joint d'étanchéité 34 qui permet d'éviter que des poussières extérieures n'entrent à l'intérieur du corps de vérin 12, ce qui permet à la tête de lecture 26 de fonctionner à l'abri des poussières. Par ailleurs, le joint d'étanchéité 34 permet de débarrasser la tige de piston 24 d'éventuelles projections d'huile et de poussière qui pourraient interférer dans la mesure des déplacements et qui pourraient gêner le fonctionnement du capteur, notamment s'il s'agit d'un capteur optique. En outre le boîtier 30 porte à la faveur d'un manchon 3 un joint d'étanchéité statique 2 intervenant entre ledit manchon et la périphérie interne creusée de l'extrémité libre du corps 12. Avantageusement, on a prévu de réaliser le boîtier 30 par surmoulage en matière plastique de la tête de lecture 26. De la sorte, le boîtier 30 peut intégrer, ainsi qu'on l'a représenté sur la figure, un connecteur 36 dont des bornes 38 sont directement reliées à la tête de lecture 26 pour permettre le raccordement aisé d'un câble destiné à transmettre au calculateur les informations de position ou de déplacement fournies par le capteur. Dans l'exemple de réalisation qui vient d'être décrit, la tête de lecture est portée par le corps de vérin 12 qui est fixe, ce qui simplifie les problèmes de raccordement au calculateur. II peut être préférable de relier la tête de lecture au piston si celui-ci est fixe, ce qui est le cas de certains modèles de vérin utilisés pour des dispositifs de commande d'embrayage Toutefois, dans certains cas, il est envisageable d'agencer la tête de lecture sur l'élément mobile et les marques sur l'élément fixe du vérin. Dans tous les cas, la conception d'un vérin selon l'invention permet d'obtenir un capteur dont l'encombrement est particulièrement réduit, dont la connexion au calculateur est simple et qui peut être produit facilement à faible coût. Ce calculateur reçoit ainsi des informations délivrées par le capteur selon l'invention. Le calculateur permet par exemple d'activer un moteur électrique agissant sur une transmission mécanique dotée d'un poussoir agissant sur le piston de l'émetteur permettant de pressuriser la chambre de commande de l'émetteur. Pour plus de précisions on se reportera par exemple au document FR-A-2 721 264 considéré comme annexé à la présente invention. Ainsi grâce au capteur on peut par exemple faire patiner l'embrayage. On appréciera que le boîtier 30 porte un grand nombre de pièces (butée 30 - tête de lecture 26, connecteur 36, bornes 38, joints 2,34) et que le corps 12 a une forme simple. REVENDICATIONS 1. Vérin pour un dispositif de commande hydraulique d'un embrayage de véhicule automobile, du type comportant un corps de vérin (12) dans lequel coulisse un piston (14) qui commande le déplacement d'une butée de débrayage de l'embrayage, caractérisé en ce que le corps de vérin (12) et le piston (14) portent chacun un composant (26, 28) d'un capteur de position ou de déplacement, en ce que les deux composants (26, 28) sont agencés en regard l'un de l'autre, et en ce que l'un des composants du capteur comporte des moyens de détection (26) du passage de marques (28) portées par l'autre composant. 2. Vérin selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps de vérin (12) est lié à un élément fixe du véhicule, en ce que le piston (14) est lié à la butée de débrayage, en ce que le composant qui comporte les moyens de détection (26) est agencé à l'intérieur du corps de vérin (12), et en ce que les marques (18) sont portées par le piston (14). 3. Vérin selon la revendication 2, caractérisé en ce que le piston (14) comporte une tête de piston (16) qui délimite, à l'intérieur de corps de vérin (12), une chambre de pression (18), et comporte une tige longitudinale (24) qui est solidaire de la tête de piston (16) en translation selon la direction longitudinale et qui est reliée à la butée de débrayage, et en ce que les marques (18) sont portées par la tige du piston (24). 4. Vérin selon la revendication 3, caractérisé en ce que le composant de détection (26) est agencé à une extrémité longitudinale du corps de vérin (12) au travers de laquelle s'étend la tige de piston (24). 5. Vérin selon la revendication 1, caractérisé en ce que le piston est lié à un élément fixe du véhicule, en ce que le corps de vérin est relié à la butée de débrayage, en ce que le composant du capteur qui comporte les moyens de détection est porté par le piston, et en ce que les marques sont portées par le corps de vérin. 6. Vérin selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que le composant de détection (26) est agencé à l'intérieur d'un boîtier (30) qui est rapporté à une extrémité axiale du corps de vérin (12) et qui est traversé par la tige de piston (24). 7. Vérin selon la revendication 6, caractérisé en ce que le boîtier (30) comporte un connecteur (36) dont des bornes (38) sont reliées au composant de détection (26) pour transmettre les informations fournies par le capteur au dispositif de commande de l'embrayage. 8. Vérin selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le capteur (26, 28) est de type optique. 9. Vérin selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le capteur (18, 20) est de type électromagnétique. 10. Vérin selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le capteur (18, 20) est de type potentiométrique.