FR2482686A1

FR2482686A1 - DEVICE FOR REPORTING THE WEAR OF FRICTION IN ASSISTED-CONTROLLED CLUTCHES, IN PARTICULAR FOR MOTOR VEHICLES

Info

Publication number: FR2482686A1
Application number: FR8110300A
Authority: FR
Inventors: Corrado Riva
Original assignee: Fabbrica Italiana Magneti Marelli SpA; Magneti Marelli SpA
Current assignee: Industrie Magneti Marelli SRL; Marelli Europe SpA
Priority date: 1980-05-19
Filing date: 1981-05-18
Publication date: 1981-11-20
Also published as: GB2076101A; GB2076101B; DE3115450A1; FR2482686B1; IT8022167A0; IT1130610B; DE3115450C2

Abstract

DISPOSITIF POUR DECELER ET SIGNALER L'USURE DES EMBRAYAGES A COMMANDE ASSISTEE; IL COMPREND UN CHAPEAU 20 FIXE SUR LE CORPS DE GUIDAGE 8 DE LA TIGE DE COMMANDE 9 DE L'EMBRAYAGE QUI EST PERCEE AFIN D'Y LOGER UNE DOUILLE 28 MUNIE D'UNE BRIDE 27 SOLLICITEE PAR UN RESSORT 30 CONTRE L'EXTREMITE DU CORPS 8. DANS L'ALESAGE DE LA DOUILLE 28 S'ENGAGE UNE EXTREMITE D'UN AXE 24 PERCE AXIALEMENT ET MUNI DE TROUS RADIAUX 25, 26 DE SECTION DIFFERENTE. A MESURE QUE L'USURE DE LA FRICTION AUGMENTE, LA DOUILLE 28 SE SOULEVE, SON BORD FERMANT PLUS OU MOINS L'ORIFICE 26 DE PLUS GRANDE SECTION, CE QUI LIMITE OU ETRANGLE LE PASSAGE DE FLUIDE ENTRE LE RACCORD D'ALIMENTATION 22 ET LA CHAMBRE G DU CHAPEAU, CE QUI INDIQUE A L'USAGER, PAR L'EFFORT ACCRU NECESSAIRE POUR ACTIONNER LA POMPE, L'USURE DE LA FRICTION; APPLICATION APPLICATION AUX EMBRAYAGES A COMMANDE ASSISTEE EN GENERAL, NOTAMMENT POUR VEHICULES INDUSTRIELS.DEVICE FOR DETECTING AND SIGNALING WEAR OF POWER-ASSISTED CLUTCHES; IT INCLUDES A CAP 20 FIXED ON THE GUIDING BODY 8 OF THE CONTROL ROD 9 OF THE CLUTCH WHICH IS BORED IN ORDER TO HOUS A BUSH 28 WITH A FLANGE 27 SOLICITED BY A SPRING 30 AGAINST THE END OF THE BODY 8. IN THE BORE OF THE BUSH 28 IS ENGAGED AN END OF A SHAFT 24, BORED AXIALLY AND PROVIDED WITH RADIAL HOLES 25, 26 OF DIFFERENT SECTION. AS THE WEAR OF THE FRICTION INCREASES, THE BUSH 28 IS RAISED, ITS EDGE CLOSING MORE OR LESS THE Orifice 26 of the largest section, which limits or strangles the passage of fluid between the supply connection 22 and the CHAMBER G OF THE CAP, WHICH INDICATES THE USER, BY THE INCREASED EFFORT NECESSARY TO ACTUATE THE PUMP, THE WEAR OF THE FRICTION; APPLICATION APPLICATION TO POWER-ASSISTED CLUTCHES IN GENERAL, ESPECIALLY FOR INDUSTRIAL VEHICLES.

Description

La présente invention a trait à un dispositif destiné à si-The present invention relates to a device for

gnaler l'usure de la friction dans les embrayages à commande assistée, equalize the wear of the friction in the power-assisted clutches,

notamment sur des véhicules automobiles, l'invention s'appliquant éga- motor vehicles, the invention being equally applicable to

lement aux embrayages à commande assistée munis d'un tel dispositif. the power-operated clutches fitted with such a device.

Les embrayages à commande assistée ou par fluide sont bien connus et comportent un ensemble cylindre-piston qui actionne la friction ou l'embrayage par l'intermédiaire d'un fluide sous pression Power-assisted or fluid-controlled clutches are well known and include a cylinder-piston assembly that actuates friction or clutch via a fluid under pressure

(air ou huile) sous le contrôle de l'opérateur. Lorsqu'il s'agit d'em- (air or oil) under the control of the operator. When it comes to

brayages à commande assistée de véhicules automobiles, il est impor- power-assisted clutches of motor vehicles, it is important to

tant de pouvoir signaler au conducteur le degré d'usure des surfaces d'entrainement ou de contact de l'embrayage; or, actuellement, on remplit cette condition en utilisant des dispositifs électriques de both to be able to signal to the driver the degree of wear of the drive surfaces or contact of the clutch; however, at present, this condition is met by using electrical

signalisation dont les circuits sont contrôlés par des contacts ac- signaling whose circuits are controlled by active contacts

tionnés par le piston de l'ensemble cylindre-piston de l'embrayage. the piston of the cylinder-piston assembly of the clutch.

Ces dispositifs connus de signalisation présentent cependant des inconvénients inhérents aux circuits électriques, aggravés par les conditions de travail dans lesquelles opèrent certains embrayages These known signaling devices, however, have disadvantages inherent to the electrical circuits, aggravated by the working conditions in which certain clutches operate.

à commande assistée, notamment sur les véhicules industriels. En ou- assisted control, especially on industrial vehicles. In-

tre, il faut agir avec soin et respecter des critères particuliers lors du montage, pour loger et fixer les contacts et les conducteurs it is necessary to act with care and to respect particular criteria during the assembly, to lodge and fix the contacts and the drivers

électriques sur l'embrayage. Malgré les précautions prises, ces dis- electric on the clutch. Despite the precautions taken, these

positifs connus sont sujets à des pannes et à des détériorations qui known positives are subject to breakdowns and deteriorations which

en rendent le fonctionnement précaire et aléatoire. make the operation precarious and random.

Le dispositif selon l'invention évite ces inconvénients ainsi The device according to the invention avoids these disadvantages as well

que d'autres encore, tout en signalant à l'usager l'usure de la fric- than others, while signaling to the user the wear and tear of

tion ou de l'embrayage et même, dans une certaine mesure, leur degré d'usure. clutch and, to some extent, their degree of wear.

Le dispositif selon la présente invention, qui peut être ap- The device according to the present invention, which may be

pliqué à des embrayages à commande assistée dans lesquels la pression plicated to power-assisted clutches in which the pressure

engendrée par une pompe par son propre ensemble cylindre-piston ac- generated by a pump by its own cylinder-piston assembly ac-

tionné par le conducteur est appliquée à l'équipage mobile d'une val- the driver is applied to the moving equipment of a

ve à commutation qui relie la chambre d'actionnement dudit ensemble ve to switch that connects the actuating chamber of said set

cylindre-piston de l'embrayage soit à la source de fluide sous pres- cylinder-piston of the clutch is at the source of fluid under pres-

sion, soit à l'échappement, est essentiellement caractérisé en ce qu'il comporte des moyens d'interception insérés entre la chambre de pression de la pompe actionnée par le conducteur et la chambre d'un piston d'actionnement de la valve de commutation de l'embrayage à or exhaust, is essentially characterized in that it comprises interception means inserted between the pressure chamber of the pump actuated by the driver and the chamber of a piston actuating the switching valve from the clutch to

commande assitée, ainsi que des moyens pour relier positivement l'é- order, as well as ways to positively relate the

quipage mobile desdits moyens d'interception à l'équipage mobile de - 2 - mobile equipment of said interception means to the mobile equipment of - 2 -

l'ensemble cylindre-piston de l'embrayage à commande assistée. the cylinder-piston assembly of the power-assisted clutch.

Suivant un mode avantageux de réalisation du dispositif, ap- According to an advantageous embodiment of the device,

plicable à des embrayages à commande assistée pour véhicules automo- foldable to power-operated clutches for motor vehicles

biles, les moyens d'interception précités sont constitués par une douille accouplée à un axe percé dans le sens axial et qui comporte au biles, the above-mentioned interception means consist of a socket coupled to an axis pierced in the axial direction and which comprises at least one

moins un orifice radial; la douille et l'axe sont relativement mo- minus one radial orifice; the bushing and the axis are relatively

biles et l'un d'eux est relié à la tige de l'ensemble cylindre-piston de l'embrayage de telle sorte qu'à mesure de l'usure de la friction on constate un déplacement relatif entre la douille et l'axe percé, ce qui se traduit par un étranglement ou une obturation de l'orifice biles and one of them is connected to the rod of the cylinder-piston assembly of the clutch so that as the wear of the friction there is a relative displacement between the bushing and the axis pierced, which results in a constriction or a closure of the orifice

radial de l'axe percé. Ainsi, on réalise un freinage ou un étrangle- radial axis pierced. Thus, braking or strangling is

ment du passage du fluide entre la chambre de pression de la pompe et celle du piston qui actionne la valve à commutation de l'embrayage à fluid flow between the pressure chamber of the pump and the piston which actuates the clutch

commande assistée, ce qui permet de signaler au conducteur, par l'in- assisted control, which allows the driver to be

termédiaire de la résistance rencontrée dans l'actionnement de la intermediate of the resistance encountered in the actuation of the

pompe, l'usure de la friction, tout en permettant néanmoins l'action- pump, the friction wear, while still allowing the action-

nement de l'embrayage.the clutch.

Ces diverses caractéristiques et particularités de l'invention, These various features and particularities of the invention,

ainsi que d'autres encore, ressortiront davantage au cours de la des- as well as others, will emerge more during the course of

cription qui suit d'un mode préféré de réalisation du dispositif ap- following description of a preferred embodiment of the device

pliqué à un embrayage à commande assistée, que montre le dessin an- plicated to a power-assisted clutch, as shown in the

nexé à seul titre d'exemple non-limitatif. Sur le dessin: La FIGURE 1 montre en coupe axiale un embrayage à commande assistée conforme à l'invention; La FIGURE 2 est une coupe faite suivant la ligne II-II de la Figure 1, et La FIGURE 3 est une coupe montrant à une échelle agrandie la attached as a non-limitative example. In the drawing: FIG. 1 shows in axial section a power-assisted clutch according to the invention; FIGURE 2 is a sectional view along the line II-II of Figure 1, and FIGURE 3 is a sectional view showing on an enlarged scale the

partie supérieure de la Figure 1, avec le dispositif suivant l'inven- upper part of Figure 1, with the device according to the invention.

tion. L'embrayage à commande assistée représenté sur le dessin comprend un cylindre 1 dont le piston de commande 2 est maintenu en position de repos par un ressort 3 et actionne en phase de travail une tige de poussée 4 munie extérieurement d'une fourchette 6 percée transversalement et destinée à être accouplée à l'embrayage proprement dit (non représenté) . Le cylindre 1 présente un prolongement tubulaire tion. The power-assisted clutch shown in the drawing comprises a cylinder 1 whose control piston 2 is held in the rest position by a spring 3 and actuates in the working phase a thrust rod 4 provided externally with a fork 6 transversely pierced. and intended to be coupled to the actual clutch (not shown). The cylinder 1 has a tubular extension

8 dans lequel peut coulisser une tige 9 solidaire du piston 2. 8 in which can slide a rod 9 secured to the piston 2.

Dans cette partie tubulaire 8 sont percés des trous 10 et 11 In this tubular portion 8 are drilled holes 10 and 11

(voir la Figure 2) dont le dernier débouche dans une chambre A déli- (see Figure 2), the last of which leads to room A deli-

mitée par un piston 12 qui se termine par une partie axialement per- fitted by a piston 12 which ends with an axially

-3 - forée 13 de plus petit diamètre qui sert à commander une valve de commutation 14 qui commande la communication entre une chambre B reliée par un raccord 16 à une-source d'air comprimé (non représentée) et une chambre d'alimentation C en empruntant un passage 18 qui prend naissance dans la chambre F du cylindre 1. Sur l'extrémité libre de la partie tubulaire 8 est fixé un chapeau 20 relié par un raccord 22 (voir également la Figure 3) à la chambre d'un ensemble cylindre-piston d'une pompe hydraulique (non représentée) commandée par le conducteur lorsqu'il actionne la pédale -3 - Drill 13 of smaller diameter which serves to control a switching valve 14 which controls the communication between a chamber B connected by a connector 16 to a source of compressed air (not shown) and a feed chamber C through a passage 18 which originates in the chamber F of the cylinder 1. On the free end of the tubular portion 8 is fixed a cap 20 connected by a connector 22 (see also Figure 3) to the chamber of a set cylinder-piston of a hydraulic pump (not shown) controlled by the driver when he actuates the pedal

d'embrayage.Clutch.

Le chapeau 20 maintient en place un axe 24 percé axialement The cap 20 holds in place an axis 24 drilled axially

et disposé dans le prolongement axial de la tige 9; cet axe 24 pré- and disposed in the axial extension of the rod 9; this axis 24 pre-

sente des trous radiaux 25 et 26 à sections différentielles. radial grooves 25 and 26 with differential sections.

L'extrémité libre de l'axe percé 24 s'étend à l'intérieur de la chambre G du chapeau 20 de façon à s'engager à coulissement dans The free end of the pierced axis 24 extends inside the chamber G of the cap 20 so as to slidably engage in

un alésage d'une douille 28 logée dans un trou axial borgne 29 for- a bore of a bush 28 housed in a blind axial hole 29

mé dans la même extrémité de la tige 9. m in the same end of the rod 9.

A son extrémité supérieure, la douille 28 présente une bride 27 maintenue en contact par un ressort 30 avec un épaulement formé At its upper end, the sleeve 28 has a flange 27 held in contact by a spring 30 with a shoulder formed

par le bord libre de la partie tubulaire 8. by the free edge of the tubular part 8.

Le chapeau 20 comprend en outre une vis latérale 31 qui main- The cap 20 further includes a side screw 31 which

tient un clapet 32 formé par une bille soumise à la sollicitation d'un ressort et qui sert à contr8ler en dérivation la communication, à travers un passage 34, entre la chambre G et le raccord 22, donc holds a valve 32 formed by a ball subjected to the bias of a spring and which serves to control bypass the communication, through a passage 34, between the chamber G and the connection 22, so

avec la pompe d'alimentation.with the feed pump.

Le clapet 32 intervient pour réaliser cette communication lorsque le conducteur relâche la pédale d'embrayage, ce qui permet à l'huile présente dans la chambre G et dans d'autres parties du The valve 32 intervenes to perform this communication when the driver releases the clutch pedal, which allows the oil in the chamber G and other parts of the clutch.

dispositif de refluer rapidement dans le cylindre de la pompe d'ali- device to quickly flow back into the cylinder of the fuel pump.

Tentation.Temptation.

Pendant le fonctionnement de l'embrayage à commande assistée, lorsque le conducteur enfonce la pédale d'embrayage il détermine, par suite de l'intervention de la pompe d'alimentation, l'admission d'huile dans la chambre G à travers le raccord 22, le trou axial de l'axe 24 et les trous radiaux 25 et 26. L'huile, qui traverse ensuite les trous 10 et 11, atteint la chambre A (Figure 2) pour agir sur le piston 12 lequel, par l'intermédiaire de la tige percée 13, ouvre la During the operation of the power-assisted clutch, when the driver depresses the clutch pedal, he determines, as a result of the intervention of the fuel pump, the intake of oil into the chamber G through the coupling 22, the axial hole of the shaft 24 and the radial holes 25 and 26. The oil, which then passes through the holes 10 and 11, reaches the chamber A (Figure 2) to act on the piston 12 which, by the intermediate pierced rod 13, opens the

valve 14 après avoir obturé l'orifice d'échappement vers l'atmosphère. valve 14 after closing the exhaust port to the atmosphere.

Par conséquent, l'air comprimé dais la chambre B pénètre dans la 4 4chambre C et, par le passage 18, parvient également dans la chambre Consequently, the compressed air from chamber B enters the chamber C and through passage 18 also reaches the chamber

F de manière à exercer une poussée sur le piston 2 lequel, par l'in- F so as to exert a thrust on the piston 2 which, by the

termédiaire de la tige 4, commande effectivement l'embrayage. intermediate rod 4, effectively controls the clutch.

Lorsque le conducteur relâche la pédale d'embrayage, l'huile reflue de la chambre A dans la pompe, ce qui permet au piston 12 de reprendre la position de repos (Figure 2). L'air comprimé dans la When the driver releases the clutch pedal, the oil flows back from the chamber A into the pump, allowing the piston 12 to return to the rest position (Figure 2). Compressed air in the

chambre F peut ainsi se décharger dans l'atmosphère à travers l'ori- room F can thus be discharged into the atmosphere through the ori-

fice interne de la tige 13 et la sortie D. Lorsque l'embrayage ne présente aucune usure, la douille 28 internal fuse of the rod 13 and the output D. When the clutch shows no wear, the sleeve 28

occupe la position que montrent les Figures 1 et 3 du dessin. occupies the position shown in Figures 1 and 3 of the drawing.

En revanche, lorsque l'embrayage commence à s'user progres- However, when the clutch begins to wear out progressively

sivement, on constate un déplacement de la tige de poussée 4 et par conséquent de la tige 9 du piston 2, dans le sens de la flèche x. Il s'ensuit que la douille 28, en surmontant la résistance du ressort 30, coulisse sur l'axe percé 24 jusqu'à recouvrir partiellement ou sively, there is a displacement of the push rod 4 and therefore the rod 9 of the piston 2, in the direction of the arrow x. It follows that the sleeve 28, by overcoming the resistance of the spring 30, slides on the pierced axis 24 to partially cover or

en totalité l'orifice radial 26.in all the radial orifice 26.

Dans ces conditions, le passage de l'huile entre le raccord Under these conditions, the passage of oil between the fitting

22 et la chambre A est contrarié par l'étranglement dudit orifice 26. 22 and the chamber A is thwarted by the constriction of said orifice 26.

Ainsi, le conducteur, étant donné l'effort supplémentaire nécessaire qu'il doit exercer pour actionner la pédale d'embrayage, reçoit un signal qui l'avertit que l'usure de la friction dépasse la limite Thus, the driver, given the necessary extra effort he must exert to actuate the clutch pedal, receives a signal that warns him that the wear of the friction exceeds the limit

admise pour un fonctionnement normal. admitted for normal operation.

Cela constitue la réalisation pratique du but de l'invention, qui est de prévoir un dispositif applicable aux embrayages à commande assistée pour signaler à tout instant et en toute sécurité l'état d'usure de la friction. Il est évident que le dispositif décrit se This is the practical realization of the object of the invention, which is to provide a device applicable to power-assisted clutches to report at any time and safely the state of wear of the friction. It is obvious that the device described is

pr9te à des modifications et variantes en fonction des caractéristi- ready for modifications and variants depending on the characteristics

ques particulières de l'embrayage à commande assistée auquel il est appliqué. Dans ces conditions, la protection de la présente invention s'étend également à un embrayage à commande assistée auquel on a incorporé le dispositif suivant l'invention. Dans la pratique, les détails de réalisation pourront bien entendu varier sans s'écarter particular of the power-assisted clutch to which it is applied. Under these conditions, the protection of the present invention also extends to a power-assisted clutch which has incorporated the device according to the invention. In practice, the details of realization can of course vary without departing

cependant des principes de base de l'invention. however, basic principles of the invention.

- 5 -- 5 -

Claims

R E V E N D I C A T I 0 N S

1. Device for detecting and signaling the wear of the clutch

-controlled systems, in which the pressure generated by a

pump constituted by a cylinder-piston assembly actuated by the

ger is applied to the moving equipment of a switching valve which connects the chamber of said cylinder-piston assembly of the clutch is

at the source of fluid under pressure, ie to the atmosphere, this device

characterized in that it comprises means for throttling and closing (28, 24, 25, 26) which is inserted between the pressure chamber (22) of the pump actuated by the user and the chamber (A) of a piston (12) which actuates the switching valve (13, 14) of said

clutch, and means (9) for connecting in working condition the

mobile equipment (28) of said throttling and shutter means to the moving element (2, 4) of said cylinder-piston assembly (1, 2) of

the power-assisted clutch.

2. Device according to Claim 1, characterized in that

it comprises a bushing (28) which slidably receives a pierced axis (24) provided with at least one radial orifice (26) for interconnecting the pressure chamber (22) of the pump which actuates the clutch and the chamber (A) of a piston (12) integral with the actuating rod

(13) of the switching valve (14) of said control clutch as-

sistée.

3. Device according to any one of Claims 1 and

2, characterized in that it comprises a second calibrated orifice (25) formed radially in the drilled axis (24) and offset axially with respect to the first calibrated orifice (26) of said axis, in order to establish a throttled passage for the fluid when the first radial orifice (26) is covered by the edge of the sleeve (28) and thus signal to the user, by increasing the force that it must apply to the clutch pedal, the friction wear,

4. Device according to any one of Claims 1 to

3, characterized in that it comprises a spring valve (32) arranged

shunt between the pressure chamber (22) of the pump of the em-

power-assisted clutch and the chamber (A) of the piston (12) of the switching valve (13, 14), to allow rapid reflux of the

fluid between said piston chamber and the pump.

5. Device according to any one of Claims 1 to

4, characterized in that it comprises a cap (20) removably attached to the guide body (8) of the shank (9) of the clutch -6- power control and which serves to retain the one (24) of the elements of

means of throttling and filling, the other of which (28) is

of said clutch rod (9), while the aforesaid hat

has passages and connections (10, 22) which connect it to the chamber.

(A) of the piston (12) and to the pressure chamber of the

the power-assisted clutch.

6. Device according to any one of Claims 1 to

, characterized in that it comprises a blind hole (29) formed axially in the end of the actuating rod (9) of the power-assisted clutch to accommodate the sleeve (28) which has on the an outer flange (27) which retains one of the ends of a spring (30) whose other end bears against the cap (20), said flange bearing against the edge of said actuating rod (9) and against a shoulder for stopping the guide body (8) of said

actuating rod.

7. Power-assisted clutch, particularly for motor vehicles, characterized in that it comprises the device intended

to report the wear of the friction, according to any of the

Claims 1 to 6