FR2829815A1 - Butee pour embrayage equipee d'un capteur magnetique - Google Patents
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Abstract
L'invention propose une butée (10) pour embrayage notamment de véhicule automobile, comportant un corps principal (12) de forme globalement cylindrique et un piston (14) qui est monté coulissant axialement (X) à l'intérieur du corps principal (12), du type comportant un capteur magnétique sans contact (48) qui comprend un aimant (50) porté par la collerette (36) et une cible (52), fixe par rapport au corps principal (12), agencée globalement en vis-à-vis de l'aimant (50), en vue de déterminer la position axiale du piston (14) de la butée d'embrayage (10) par rapport au corps principal (12), caractérisée en ce que la collerette (36) comporte un bras de support (76) qui s'étend sensiblement radialement vers l'extérieur et qui porte l'aimant (60) globalement à son extrémité radiale externe, et en ce que l'aimant (50) est réalisé sous la forme d'un insert autour duquel est surmoulé, au moins partiellement, le bras de support (76).
Description
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La présente invention concerne une butée pour embrayage, notamment de véhicule automobile.
L'invention objet de la présente demande apporte un perfectionnement à la butée pour embrayage qui est décrite dans la demande de brevet français n 0016999 déposée le 22 décembre 2000.
Cette demande décrit une butée pour embrayage, notamment de véhicule automobile, comportant un corps principal de forme globalement cylindrique et un piston qui est monté coulissant axialement à l'intérieur du corps principal, du type dans lequel une bague appartenant à un roulement est accrochée à l'extrémité axiale distale du piston, du type dans lequel un élément élastique de compression est interposé axialement entre une surface d'appui proximale portée par le corps principal et-une surface d'appui distale portée par une collerette annulaire accrochée à la bague du roulement.
Le fonctionnement de ce type de butée d'embrayage a fait apparaître la nécessité de déterminer la position axiale du piston au cours de son déplacement. Cette information relative à la position du piston est exploitée, notamment dans le cadre du pilotage d'une boîte de vitesse du type robotisée.
On a déjà proposé une butée d'embrayage équipée d'un capteur fournissant une information représentative de la position et des changements de position du piston.
Cependant, les solutions connues ne sont pas satisfaisantes car la précision des mesures obtenues par traitement des signaux fournis par le capteur est souvent aléatoire et la présence du capteur tend à perturber le fonctionnement de la butée d'embrayage.
De plus, le montage d'un capteur sur la butée d'embrayage complique la phase d'assemblage de la butée d'embrayage et la rend plus délicate. Les problèmes logistiques qui en résultent
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sont très pénalisants, notamment en terme de coûts de fabrication.
En outre, l'environnement dans lequel fonctionne la butée, notamment du point de vue des contraintes mécaniques, thermiques, vibratoires et magnétiques, pose des problèmes de fiabilité pour la réalisation de la butée d'embrayage et du capteur.
Dans le but de remédier à ces inconvénients, l'invention propose une butée pour embrayage, notamment de véhicule automobile, comportant un corps principal de forme globalement cylindrique et un piston qui est monté coulissant axialement à l'intérieur du corps principal, du type dans lequel une bague appartenant à un roulement est accrochée à l'extrémité axiale distale du piston, du type dans lequel un élément élastique de compression est interposé axialement entre une surface d'appui proximale portée par le corps principal et une surface d'appui distale portée par une collerette annulaire accrochée à la bague du roulement, du type comportant un capteur magnétique sans contact qui comprend un aimant porté par la collerette et une cible, fixe par rapport au corps principal, agencée globalement en vis-à-vis de l'aimant, en vue de déterminer la position axiale du piston de la butée d'embrayage par rapport au corps principal, caractérisée en ce que la collerette comporte un bras de support qui s'étend sensiblement radialement vers l'extérieur et qui porte l'aimant globalement à son extrémité radiale externe, et en ce que l'aimant est réalisé sous la forme d'un insert autour duquel est surmoulé, au moins partiellement, le bras de support.
Selon d'autres caractéristiques de l'invention : - le bras de support et la collerette sont réalisés d'une seule pièce par moulage, notamment en matière plastique ; - l'extrémité radiale externe du bras de support comporte des moyens de guidage qui coopèrent avec des moyens de guidage complémentaires portés par la cible, en vue de guider axialement la collerette ;
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- la cible comporte deux faces latérales sensiblement parallèles à un plan axial, et l'extrémité radiale externe du bras de support comporte deux ailes qui sont sensiblement parallèles au dit plan axial et qui s'étendent globalement vers l'extérieur, chaque aile comportant une face sensiblement adjacente à une face latérale en vis-à-vis de la cible, de manière à guider axialement la collerette ; - la cible comporte une face intérieure sensiblement orthogonale au plan axial et l'aimant a une forme globalement parallélépipédique, sa face extérieure étant sensiblement parallèle à la face intérieure de la cible.
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 parmi lesquels : - la figure 1 est une vue en coupe axiale selon le plan P de la figure 2 qui représente une butée pour embrayage réalisée conformément aux enseignements de l'invention ; - la figure 2 est une vue axiale en bout selon la flèche F de la figure 1 qui représente la butée pour embrayage de la figure 1 ; - la figure 3 est une vue en perspective qui représente la collerette annulaire de la butée pour embrayage de la figure 1.
On a représenté sur la figure 1 une butée pour embrayage, notamment pour véhicule automobile, selon un premier mode de réalisation de l'invention, désignée par la référence générale 10.
La butée 10 est ici du type à commande hydraulique.
La butée 10 comprend un corps fixe 12 et un piston 14 globalement cylindrique qui est déplaçable en translation parallèlement à un axe X, représenté ici horizontalement. Le corps fixe 12 comporte un support 16 destiné à être fixé sur un carter (non représenté) de l'embrayage, et un organe tubulaire 18 de guidage du piston 14, entouré par ce piston 14.
Dans la suite de la description on utilisera à titre non limitatif le terme proximal pour qualifier un élément situé du
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côté du carter, c'est à dire à gauche en considérant la figure 1, et on utilisera le terme distal pour qualifier un élément situé du côté opposé au carter, c'est à dire à droite en considérant la figure 1.
De même, on utilisera à titre non limitatif une orientation radiale par rapport à l'axe X de manière à définir des éléments intérieurs et des éléments extérieurs suivant qu'ils sont agencés respectivement du côté de l'axe X ou du côté opposé à l'axe X.
La butée 10 est de type concentrique. En effet, l'organe tubulaire 18 délimite un passage pour un arbre d'entrée de boîte de vitesses (non représenté) sensiblement coaxial au piston 14 et à l'organe tubulaire 18.
L'organe tubulaire 18 délimite avec une paroi axiale 20 du corps fixe 12 une chambre annulaire 22 de commande du piston 14, sensiblement coaxiale à ce dernier et à l'organe tubulaire 18.
La chambre 22 est raccordée à un circuit hydraulique de commande à l'aide de moyens classiques 24.
Conformément à un fonctionnement classique, le piston 14 est déplaçable axialement entre une position distale de dégagement de l'embrayage, telle que représentée dans la moitié supérieure de la figure 1, dans laquelle l'arbre de sortie du moteur est découplé de l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses, et une position proximale d'engagement de l'embrayage, telle que représentée dans la moitié inférieure de la figure 1, dans laquelle l'arbre de sortie du moteur est couplé à l'arbre d'entrée de la boîte de vitesse.
L'extrémité distale 14D du piston 14 porte un roulement 26 muni d'une bague intérieure fixe 261 et d'une bague extérieure 26E destinée à tourner autour de la bague fixe 261. Les bagues intérieure 261 et extérieure 26E délimitent des chemins de roulement C1, C2 entre lesquels sont intercalés des éléments de roulement, par exemple des billes 28.
Conformément à un fonctionnement classique, la bague extérieure 26E forme un élément d'attaque destiné à coopérer en
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permanence avec les doigts du diaphragme de l'embrayage. Le maintien du contact entre la bague extérieure 26E et les doigts du diaphragme est assuré par un ressort de compression 30 intercalé entre une rondelle proximale d'appui 32 et un siège distal 34, délimité par une collerette annulaire 36 en appui axial sur la bague intérieure 261. Ce ressort 30 est protégé par un soufflet périphérique 38.
Le soufflet périphérique 38 comporte une extrémité proximale 40 qui s'étend radialement vers l'intérieur et qui est intercalée axialement entre une surface d'épaulement 42, délimitée par le corps fixe 12 et orientée vers la droite, et une face proximale 43 de la rondelle d'appui 32.
L'extrémité distale 44 du soufflet périphérique 38 s'étend radialement à l'intérieur d'une gorge annulaire 46 qui est réalisée dans la face axiale extérieure 47 de la collerette 36.
La butée 10 comporte aussi un capteur magnétique sans contact 48 qui comprend un aimant 50 porté par la collerette 36 et une cible 52, fixe par rapport au corps principal 12, agencée globalement en vis-à-vis de l'aimant 50, en vue de mesurer la position axiale du piston 14.
La cible 52, qui est représentée sur la figure 2, a ici la forme d'un boîtier 53 globalement parallélépipédique rectangle qui comporte deux faces d'extrémité, respectivement proximale 54 et distale 56, transversales par rapport à l'axe X, deux faces, respectivement intérieure 58 et extérieure 60, parallèles à l'axe X, et deux faces latérales 62,64 parallèles à un plan axial P correspondant ici au plan de coupe de la figure 1.
Le boîtier 53 comporte par exemple deux oreilles 66,68 qui s'étendent perpendiculairement à ses faces latérales 62,64 et qui comportent chacune un trou parallèle à l'axe X permettant la fixation du boîtier 53 au moyen d'un système vis/écrou sur des pattes de support 70,72 liées au corps fixe 12.
Le boîtier 53 est par exemple réalisé en matière plastique.
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La cible 52 est du type couramment utilisé pour la mesure d'un déplacement axial. Elle comporte des composants électromagnétiques (non représentés), tels qu'une âme métallique bobinée et des bobinages, qui sont noyés dans la matière plastique formant le boîtier 53 et qui traduisent le déplacement axial de l'aimant 50 sous la forme d'un courant électrique.
Ce courant électrique est transporté par l'intermédiaire d'un câble électrique 74 vers un connecteur (non représenté), lui même étant raccordé à une unité électronique (non représentée) qui commande l'embrayage.
Comme on l'a représenté sur la figure 3, la collerette 36 comporte un bras de support 76 qui s'étend sensiblement radialement vers l'extérieur et qui porte l'aimant 50 à son extrémité radiale externe.
Le bras de support 76 comporte une portion en forme de plaque 78 qui s'étend sensiblement radialement vers l'extérieur à partir de la surface axiale externe 47 de la collerette 36, entre la gorge annulaire 46 et l'extrémité distale de la collerette 36.
La plaque 78 est légèrement inclinée vers la gauche et elle se termine, à son extrémité radiale externe, par un bloc 80 sensiblement parallélépipédique rectangle comportant une face extérieure 82 et une face intérieure 84 qui sont parallèles à la face intérieure 58 du boîtier 53 de la cible 52. La face extérieure 82 du bloc 80 est agencée en vis-à-vis de la face intérieure du boîtier 58 du boîtier 53.
Le bloc 80 comporte aussi deux faces d'extrémité transversale, respectivement proximale 86 et distale 88, ainsi que deux faces latérales 90,92 sensiblement parallèles aux faces latérales 62,64 du boîtier 53.
Les faces latérales 90,92 du bloc 80 se prolongent vers l'extérieur par deux ailes latérales 94,96, sensiblement parallèles aux faces latérales 62,64 du boîtier 53, de manière à délimiter entre elles une rainure 98.
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Comme on peut le voir notamment sur la figure 2, une portion inférieure du boîtier 53 est reçue dans la rainure 98 de manière à guider le bloc 80 et donc la collerette 36, en coulissement axial, lorsque le piston 14 se déplace suivant l'axe X.
Bien entendu, d'autres moyens de guidage axial pourraient être utilisés. Par exemple le bloc 80 pourrait comporter une nervure sur sa face extérieure 82 qui coulisserait dans une rainure de guidage complémentaire réalisée dans la face intérieure 58 du boîtier 53.
Conformément aux enseignements de l'invention, l'aimant 50 est réalisé sous la forme d'un insert autour duquel le bras de support 76 est au moins partiellement surmoulé.
Dans le mode de réalisation représenté ici, le bras de support 76 est surmoulé tout autour de l'aimant 50.
Ceci permet notamment d'éviter le contact direct de l'aimant 50 avec des pièces métalliques lors de l'approvisionnement des lignes d'assemblage et lors de l'assemblage lui-même.
L'aimant 50 a ici une forme globalement parallélépipédique rectangle et ses faces principales sont sensiblement parallèles aux faces principales 82,84, 86,88, 90,92 du bloc 80.
De préférence, en vue de garantir un bon positionnement et une orientation adéquate de l'aimant 50 pendant le surmoulage du bras de support 76, l'aimant 50 comporte un système de détrompage qui peut se présenter, par exemple, sous la forme d'un chanfrein réalisé sur une de ses arêtes.
Avantageusement, l'épaisseur radiale de matière entre la face extérieure de l'aimant 50 et la face extérieure adjacente 82 du bloc 80 est très faible, de manière que l'entrefer formé entre l'aimant 50 et la cible 52 soit lui aussi très faible, ce qui améliore la qualité et la fiabilité de fonctionnement du capteur magnétique 48.
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Avantageusement, le bras de support 76 et la collerette 36 sont réalisés d'une seule pièce par moulage.
Le fonctionnement du capteur 48 est le suivant.
Le piston 14 étant lié en déplacement axial à la bague intérieure 261 qui est elle-même liée en déplacement axial à la collerette 36, lorsque le piston 14 se déplace axialement il provoque un déplacement axial identique de la collerette 36.
L'aimant 50 se déplace axialement avec la collerette 36 et il provoque l'apparition d'un courant électrique induit dans les bobinages de la cible 52. Ce courant électrique est transmis à l'unité électronique par le câble électrique 74. En fonction des caractéristiques de ce courant électrique, par exemple en fonction de son intensité et/ou de son sens de circulation, l'unité électronique détermine la distance axiale parcourue par le piston 14 et donc sa position axiale.
Pendant le déplacement axial du piston 14, les ailes 94,96 du bloc 80 guident la collerette 36 en coulissement axial. Les ailes 94,96 immobilisent aussi la collerette 36 en rotation puisque le boîtier 52 forme une butée circonférentielle pour les ailes 94, 96 du bloc 80.
Grâce au guidage axial de la collerette 36, le débattement angulaire de l'aimant 50 par rapport à la cible 52 est très faible.
Par conséquent, la face extérieure de l'aimant 50 est toujours sensiblement parallèle à la face intérieure 58 du boîtier 53.
Comme la position radiale de la collerette 36 est fixe et comme le boîtier 53 de la cible 52 est fixe, alors la distance radiale qui sépare l'aimant 50 de la cible 52 est sensiblement constante tout au long du déplacement axial du piston 14.
La position angulaire stable et la position radiale stable de l'aimant 50 par rapport à la cible 52 assurent un entrefer radial sensiblement constant qui permet d'obtenir une meilleure fiabilité des informations transmises par le capteur 48.
Claims (5)
1. Butée (10) pour embrayage, notamment de véhicule automobile, comportant un corps principal (12) de forme globalement cylindrique et un piston (14) qui est monté coulissant axialement (X) à l'intérieur du corps principal (12), du type dans lequel une bague (261) appartenant à un roulement (26) est accrochée à l'extrémité axiale distale (14D) du piston (14), du type dans lequel un élément élastique de compression (30) est interposé axialement entre une surface d'appui proximale (32) portée par le corps principal (12) et une surface d'appui distale (34) portée par une collerette annulaire (36) accrochée à la bague (261) du roulement (26), du type comportant un capteur magnétique sans contact (48) qui comprend un aimant (50) porté par la collerette (36) et une cible (52), fixe par rapport au corps principal (12), agencée globalement en vis-à-vis de l'aimant (50), en vue de déterminer la position axiale du piston (14) de la butée d'embrayage (10) par rapport au corps principal (12), caractérisée en ce que la collerette (36) comporte un bras de support (76) qui s'étend sensiblement radialement vers l'extérieur et qui porte l'aimant (50) globalement à son extrémité radiale externe, et en ce que l'aimant (50) est réalisé sous la forme d'un insert autour duquel est surmoulé, au moins partiellement, le bras de support (76).
2. Butée (10) selon la revendication précédente, caractérisée en ce que le bras de support (76) et la collerette (36) sont réalisés d'une seule pièce par moulage, notamment en matière plastique.
3. Butée (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'extrémité radiale externe du bras de support (76) comporte des moyens de guidage (94,96, 98) qui coopèrent avec des moyens de guidage complémentaires (62,64) portés par la cible (52), en vue de guider axialement la collerette (36).
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4. Butée (10) selon la revendication précédente, caractérisée en ce que la cible (52) comporte deux faces latérales (62,64) sensiblement parallèles à un plan axial (P), et en ce que l'extrémité radiale externe du bras de support (76) comporte deux ailes (94,96) qui sont sensiblement parallèles audit plan axial (P) et qui s'étendent globalement vers l'extérieur, chaque aile (94, 96) comportant une face sensiblement adjacente à une face latérale (62,64) en vis-à-vis de la cible (52), de manière à guider axialement la collerette (36).
5. Butée (10) selon la revendication précédente, caractérisée en ce que la cible (52) comporte une face intérieure (58) sensiblement orthogonale au plan axial (P) et en ce que l'aimant (50) a une forme globalement parallélépipédique, sa face extérieure étant sensiblement parallèle à la face intérieure (58) de la cible (52).
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