FR2842267A1 - Cylinder for hydraulic control of clutch in motor vehicle, uses position detector with part on piston and part housed in hollow formed in walls of cylinder pressure chamber - Google Patents
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Abstract
Description
VERIN POUR UN DISPOSITIF DE COMMANDE HYDRAULIQUECYLINDER FOR A HYDRAULIC CONTROL DEVICE
D'UN EMBRAYAGE D'UN VEHICULE AUTOMOBILE OF A CLUTCH OF A MOTOR VEHICLE
La présente invention concerne un vérin pour un dispositif de commande hydraulique d'un embrayage d'une boite de vitesses automatisée The present invention relates to a jack for a hydraulic control device of a clutch of an automated gearbox
ou robotisée d'un véhicule automobile. or robotic of a motor vehicle.
La présente invention concerne plus particulièrement un vérin pour un dispositif de commande hydraulique d'un embrayage de véhicule automobile qui comporte un corps de vérin, un piston susceptible d'exercer 10 une force contre la fourchette d'embrayage en se déplaçant en translation à l'intérieur du corps de vérin, sous l'action d'un fluide sous pression, et un The present invention relates more particularly to a cylinder for a hydraulic control device of a motor vehicle clutch which comprises a cylinder body, a piston capable of exerting a force against the clutch fork by moving in translation at inside the cylinder body, under the action of a pressurized fluid, and a
capteur de la position ou du déplacement de ce piston. sensor for the position or displacement of this piston.
Dans le cas des boites de vitesses automatisées ou robotisées, c'est un calculateur qui provoque, à la place du conducteur du véhicule, le 15 débrayage, par exemple, lorsqu'un déplacement du levier de vitesse est détecté. La détermination par le calculateur de l'état de l'embrayage s'effectue par la détection de la position du piston du vérin de commande hydraulique. Le document FR 2 746 457 décrit un vérin pour un dispositif de commande hydraulique d'un embrayage de véhicule automobile qui comporte un capteur de déplacement du piston, disposé à l'extrémité du corps de vérin traversée par l'axe du piston. Ce capteur comporte un élément de détection de marques présentes sur l'axe du piston. La présence de ce capteur allonge le corps de vérin ce qui dans certaines utilisations peut In the case of automatic or robotic gearboxes, it is a computer which causes, in place of the driver of the vehicle, the declutching, for example, when a movement of the gear lever is detected. The clutch condition is determined by the computer by detecting the position of the piston of the hydraulic control cylinder. The document FR 2 746 457 describes a jack for a hydraulic control device of a motor vehicle clutch which comprises a piston displacement sensor, disposed at the end of the jack body crossed by the axis of the piston. This sensor comprises a mark detection element present on the axis of the piston. The presence of this sensor lengthens the cylinder body which in certain uses can
s'avérer gênant.be troublesome.
Le document EP 0 344 714 décrit un vérin du même type qui comporte un capteur de position du piston placé à l'extrémité du corps de vérin opposée à l'extrémité traversée par l'axe du piston. La détection de la position du piston nécessite la présence d'une tige qui prolonge le piston 30 vers l'extrémité du corps de vérin équipée du capteur de position. La détermination de la position de la tige fournit la position du piston. De même que précité, la présence du détecteur de position pose un problème Document EP 0 344 714 describes a cylinder of the same type which comprises a piston position sensor placed at the end of the cylinder body opposite the end crossed by the axis of the piston. The detection of the position of the piston requires the presence of a rod which extends the piston 30 towards the end of the cylinder body equipped with the position sensor. Determining the position of the rod provides the position of the piston. As mentioned above, the presence of the position detector poses a problem
d'encombrement du vérin.cylinder size.
Le document JP-2000-274454 décrit un vérin du type précité qui 35 comporte un capteur de position disposé à l'intérieur du corps de vérin, c'est-à-dire à l'intérieur de la chambre de pression définie par la paroi du Document JP-2000-274454 describes a cylinder of the aforementioned type which includes a position sensor disposed inside the cylinder body, that is to say inside the pressure chamber defined by the wall. of
corps de vérin et dans laquelle se déplace le piston. cylinder body and in which the piston moves.
Le but de la présente invention est de proposer un vérin pour un dispositif de commande hydraulique d'un embrayage de véhicule automobile du type précité qui présente notamment un encombrement The object of the present invention is to provide a jack for a hydraulic control device of a clutch of a motor vehicle of the aforementioned type which in particular has a space requirement.
réduit en sorte de ne pas limiter l'utilisation de ce vérin. reduces so as not to limit the use of this jack.
Ce but est atteint au moyen d'un vérin pour un dispositif de commande hydraulique d'un embrayage de véhicule automobile du type comportant, de manière connue, un piston, un corps de vérin qui comprend, 10 de manière connue, une paroi d'épaisseur e définissant une chambre de pression dans laquelle se déplace le piston et un capteur de position ou de déplacement qui comprend un premier élément disposé sur le piston et un second élément. Selon l'invention, de manière caractéristique, le second élément du capteur de position ou de déplacement est disposé dans 15 l'épaisseur e de la paroi du corps de vérin, au niveau d'au moins une This object is achieved by means of a jack for a hydraulic control device of a motor vehicle clutch of the type comprising, in known manner, a piston, a jack body which comprises, in known manner, a wall of thickness e defining a pressure chamber in which the piston moves and a position or displacement sensor which comprises a first element disposed on the piston and a second element. According to the invention, typically, the second element of the position or displacement sensor is arranged in the thickness e of the wall of the jack body, at at least one
portion de la chambre de pression.portion of the pressure chamber.
Le terme " chambre de pression " désigne selon l'invention la cavité interne au corps de vérin dans laquelle le piston est susceptible de se déplacer; cette cavité comprend une portion dans laquelle est injecté le fluide sous pression qui provoque le déplacement du piston et une portion The term "pressure chamber" designates according to the invention the internal cavity of the cylinder body in which the piston is capable of moving; this cavity comprises a portion into which is injected the pressurized fluid which causes the displacement of the piston and a portion
dans laquelle le fluide ne pénètre pas mais qui contient l'extrémité libre du piston, c'est-à-dire, l'extrémité qui ne comporte pas l'axe susceptible d'exercer un effort sur la fourchette d'embrayage. in which the fluid does not penetrate but which contains the free end of the piston, that is to say, the end which does not include the axis capable of exerting a force on the clutch fork.
L'intégration du second élément du capteur de position ou de 25 déplacement au corps de vérin permet de limiter l'encombrement du vérin The integration of the second element of the position or displacement sensor into the cylinder body makes it possible to limit the size of the cylinder.
tant du point de vue de sa longueur que du point de vue de son diamètre. both from the point of view of its length and from the point of view of its diameter.
Ainsi, le vérin de l'invention présente le même encombrement qu'un vérin ne comportant pas de capteur de position ou de déplacement. De plus, le capteur est ainsi parfaitement protégé de tout l'environnement extérieur au Thus, the jack of the invention has the same size as a jack having no position or displacement sensor. In addition, the sensor is thus perfectly protected from all the external environment at
vérin du fait de la position de ses deux éléments. cylinder due to the position of its two elements.
Selon l'invention, le second élément du capteur de position ou de déplacement peut être, selon sa nature, soit noyé dans l'épaisseur d'au moins une portion de la paroi du corps de vérin, soit disposé dans une cavité ménagée dans l'épaisseur du corps de vérin. Le second élément du capteur 35 de position ou de déplacement peut ainsi être séparé de la chambre de pression par une couche de matière, affleurer au niveau de cette dernière ou pénétrer dans la chambre de pression. La position du second élément du capteur n'est pas limitée selon l'invention tant qu'elle ne gêne pas la course According to the invention, the second element of the position or displacement sensor can be, depending on its nature, either embedded in the thickness of at least a portion of the wall of the jack body, or disposed in a cavity formed in the thickness of the cylinder body. The second element of the position or displacement sensor 35 can thus be separated from the pressure chamber by a layer of material, be flush with the latter or penetrate into the pressure chamber. The position of the second sensor element is not limited according to the invention as long as it does not interfere with the race
du piston.piston.
Selon un mode de réalisation particulier, le corps de vérin comporte une première pièce et une seconde pièce qui coopèrent ensemble, ladite première pièce ou ladite seconde pièce comportant une cavité ménagée dans l'épaisseur de sa paroi et contenant le second élément du détecteur de According to a particular embodiment, the cylinder body comprises a first part and a second part which cooperate together, said first part or said second part comprising a cavity formed in the thickness of its wall and containing the second element of the detector.
position ou de déplacement.position or displacement.
Le type de capteur de position ou de déplacement n'est pas limité selon l'invention. Selon un mode de réalisation particulier, ce détecteur de position ou de déplacement comprend un second élément qui comporte au The type of position or displacement sensor is not limited according to the invention. According to a particular embodiment, this position or displacement detector comprises a second element which comprises at
moins un bobinage.minus one winding.
De même, le premier élément du détecteur de position ou de déplacement n'est pas limité selon l'invention. Selon un mode de réalisation Likewise, the first element of the position or displacement detector is not limited according to the invention. According to one embodiment
particulier, le premier élément comporte un élément susceptible de générer un champ magnétique, comme, par exemple, un élément ferromagnétique tel qu'un aimant ou un bobinage parcouru par un courant. in particular, the first element comprises an element capable of generating a magnetic field, such as, for example, a ferromagnetic element such as a magnet or a coil traversed by a current.
La présente invention concerne également un véhicule du type The present invention also relates to a vehicle of the type
automobile qui comporte le vérin de l'invention. automobile which comprises the jack of the invention.
La présente invention, ses caractéristiques et les différents avantages The present invention, its characteristics and the various advantages
qu'elle procure apparaîtront plus clairement à la lumière de la description that it provides will appear more clearly in the light of the description
qui suit d'un exemple particulier de réalisation et qui fait référence au dessin annexé sur lequel: - la figure 1 représente le dispositif de l'invention, le piston exerçant une force contre la fourchette d'embrayage; En référence à la figure 1, le vérin de l'invention comporte un corps de vérin 1 qui dans l'exemple particulier représenté est formé d'une première pièce 3 et d'une seconde pièce 5. La première pièce 3 comporte 30 une paroi cylindrique 3a d'axe Ai qui définit au moins en partie la chambre de pression 7. La seconde pièce 5 comporte une paroi 5a sensiblement cylindrique, de même axe Ai, dans l'épaisseur e de laquelle est ménagée une cavité 5b qui dans l'exemple représenté est cylindrique et d'axe Al. La seconde pièce 5 coopère par emboîtement avec la première pièce 3 et vient which follows from a particular embodiment and which refers to the attached drawing in which: - Figure 1 shows the device of the invention, the piston exerting a force against the clutch fork; Referring to Figure 1, the cylinder of the invention comprises a cylinder body 1 which in the particular example shown is formed of a first part 3 and a second part 5. The first part 3 has a wall cylindrical 3a of axis Ai which defines at least partially the pressure chamber 7. The second part 5 comprises a wall 5a substantially cylindrical, of the same axis Ai, in the thickness e of which is formed a cavity 5b which in the example shown is cylindrical and of axis Al. The second part 5 cooperates by interlocking with the first part 3 and comes
prendre appui sur un épaulement annulaire 3b ménagé sur la surface externe de la première pièce 3. bear on an annular shoulder 3b formed on the external surface of the first part 3.
Dans l'exemple représenté, la cavité 5b débouche à l'intérieur du corps de vérin c'est-à-dire au niveau de la chambre de pression 7, la paroi 3a de la première pièce 3 venant fermer cette cavité 5b lorsque les deux In the example shown, the cavity 5b opens inside the cylinder body, that is to say at the level of the pressure chamber 7, the wall 3a of the first part 3 closing this cavity 5b when the two
pièces 3 et 5 sont assemblées.parts 3 and 5 are assembled.
Un piston 9 est susceptible de se déplacer dans la chambre de pression 7 sous l'effet d'un fluide sous pression amené par le conduit 7a. Le piston 9 comprend une tête de piston 9a, un axe 9b pouvant exercer une 10 force sur la fourchette d'embrayage E et un élément support 9c solidaire de la tête de piston 9a. Dans l'exemple particulier représenté, l'élément support 9c se présente sous la forme d'un cylindre de même axe AI que le corps de vérin 1 et de diamètre légèrement inférieur au diamètre de la chambre de pression 7 en sorte qu'il peut coulisser à l'intérieur de cette 15 dernière. Une extrémité 9d de l'élément support 9c est solidaire de la tête de A piston 9 is capable of moving in the pressure chamber 7 under the effect of a pressurized fluid supplied by the conduit 7a. The piston 9 comprises a piston head 9a, a pin 9b capable of exerting a force on the clutch fork E and a support element 9c secured to the piston head 9a. In the particular example shown, the support element 9c is in the form of a cylinder with the same axis AI as the cylinder body 1 and of diameter slightly smaller than the diameter of the pressure chamber 7 so that it can slide inside the latter. One end 9d of the support element 9c is integral with the head of
piston 9a tandis que son extrémité 9e est libre. piston 9a while its end 9e is free.
Le piston 9 se déplace dans la chambre de pression 7 sous l'effet d'un fluide amené par le conduit 7a. Dans l'exemple particulier, le conduit 7a étant disposé latéralement, le piston 9 travaille en traction. Il est 20 également possible, selon l'invention, de disposer le conduit 7a d'amenée du fluide sous pression de manière axiale, le piston 9 travaillant alors en compression. The piston 9 moves in the pressure chamber 7 under the effect of a fluid supplied by the conduit 7a. In the particular example, the duct 7a being arranged laterally, the piston 9 works in traction. It is also possible, according to the invention, to arrange the conduit 7a for supplying the pressurized fluid axially, the piston 9 then working in compression.
Le capteur de position ou de déplacement 11 comporte un premier élément 1 la qui est, dans l'exemple particulier représenté, un aimant 25 annulaire, disposé sur une bague 12 solidaire de la seconde extrémité 9e de l'élément support 9c. Le second élément 1 lb du capteur 11 est constitué d'un bobinage disposé à l'intérieur de la cavité 5b de la seconde pièce 5. Ce bobinage 1 lb est relié à un calculateur moteur C. Lorsque les deux pièces 3 et 5 sont assemblées, le bobinage 1 lb est 30 donc séparé de la chambre 7 par la paroi cylindrique 3a de la première pièce 3. Selon une variante non représentée, la première pièce 3 ne comporte pas de paroi cylindrique 3a s'étendant au niveau des bobinages Ilb et la chambre de pression 7 est formée par l'assemblage des deux pièces 3 et 5. Dans ce cas, le bobinage 1 lb peut être ou non séparé de la chambre de 35 pression 7 par une épaisseur de matière formée par exemple, par une pièce supplémentaire ou par une épaisseur de la paroi de la seconde pièce; dans ce cas, la cavité ménagée dans la seconde pièce débouche au niveau de la surface externe du corps de vérin ce qui facilite l'introduction du second élément du capteur, celui-ci pouvant éventuellement être protégé par l'ajout d'un cache externe sur le corps de vérin. La cavité peut également déboucher à la fois au niveau de la surface externe du corps de vérin et au niveau de la chambre de pression ou de toute autre partie du corps de vérin permettant l'introduction du second élément du capteur dans l'épaisseur de The position or displacement sensor 11 comprises a first element 11a which is, in the particular example shown, an annular magnet 25, disposed on a ring 12 secured to the second end 9e of the support element 9c. The second element 1 lb of the sensor 11 consists of a coil disposed inside the cavity 5b of the second part 5. This coil 1 lb is connected to a motor computer C. When the two parts 3 and 5 are assembled , the winding 1 lb is therefore separated from the chamber 7 by the cylindrical wall 3a of the first part 3. According to a variant not shown, the first part 3 does not have a cylindrical wall 3a extending at the level of the windings Ilb and the pressure chamber 7 is formed by the assembly of the two parts 3 and 5. In this case, the winding 1 lb may or may not be separated from the pressure chamber 7 by a thickness of material formed for example, by a part additional or by a thickness of the wall of the second part; in this case, the cavity formed in the second part opens out at the level of the external surface of the actuator body, which facilitates the introduction of the second element of the sensor, which can possibly be protected by the addition of an external cover on the cylinder body. The cavity can also open both at the level of the external surface of the cylinder body and at the level of the pressure chamber or any other part of the cylinder body allowing the introduction of the second element of the sensor into the thickness of
la paroi du corps de vérin.the wall of the cylinder body.
Dans l'exemple particulier représenté, le vérin comporte des moyens 13 de cohésion entre la tête de piston 9a, l'axe 9b et le premier élément 1 la du capteur 11. Dans le mode de réalisation particulier représenté, ces moyens comportent un élément élastique 13a se présentant sous la forme d'un ressort prenant appui, d'une part sur un épaulement annulaire interne 3c de la première pièce 3 du corps de cylindre 1 et, d'autre part, sur la surface 12a de la bague 12 comportant le premier élément lia du capteur 11. Dans l'exemple représenté, la bague 12 comporte également un joint torique 12b assurant l'étanchéité entre la portion de la chambre de pression 7 qui se remplit de fluide et la portion qui n'entre pas en contact avec le 20 fluide. De même, un élément d'étanchéité 15 ayant une forme sensiblement cylindrique s'intercale entre l'épaulement interne 3c et le ressort 13a et permet d'éviter le contact de ce dernier avec le fluide entrant dans la chambre de pression 7. Le ressort 13a permet du fait de son élasticité de maintenir solidaire la tête de piston 9a, l'axe 9b et le premier élément 1 la In the particular example shown, the jack comprises means 13 for cohesion between the piston head 9a, the axis 9b and the first element 11a of the sensor 11. In the particular embodiment shown, these means comprise an elastic element 13a in the form of a spring bearing, on the one hand on an internal annular shoulder 3c of the first part 3 of the cylinder body 1 and, on the other hand, on the surface 12a of the ring 12 comprising the first element 11a of the sensor 11. In the example shown, the ring 12 also includes an O-ring 12b ensuring the seal between the portion of the pressure chamber 7 which fills with fluid and the portion which does not come into contact with the fluid. Similarly, a sealing element 15 having a substantially cylindrical shape is interposed between the internal shoulder 3c and the spring 13a and makes it possible to avoid contact of the latter with the fluid entering the pressure chamber 7. The spring 13a makes it possible, due to its elasticity, to hold the piston head 9a, the axis 9b and the first element 1 together.
du capteur 11 sur toute la longueur de la course du piston 9. of the sensor 11 over the entire length of the stroke of the piston 9.
Le fonctionnement du dispositif de l'invention est tel que suit. Sous l'effet du fluide sous pression amené par le conduit 7a, la tête de piston 9a se déplace dans la direction de la flèche FIdans la chambre de pression 7. La détection de la position de la fourchette d'embrayage E 30 s'effectue par la détermination de la position du piston 9. Lorsque le piston 9 se déplace, l'aimant 1 la qui est solidaire du piston 9 se déplace également à l'intérieur du bobinage lia, créant ainsi un courant induit. Le capteur 11 peut comporter également deux bobinages secondaires. Le déplacement de l'aimant i la génère des tensions VI et V2 dans chacun de ces bobinages 35 secondaires dont la valeur dépend de la position de l'aimant 1 la. Les deux bobinages secondaires sont connectés en série et en phase afin que le signal recueilli soit la différence des tensions VI et V2. A la position de référence qui correspond au milieu du bobinage 1 lb, les deux tensions VI et V2 s'annulent. Plus l'aimant se déplace vers une des extrémités du bobinage 1 lb, plus la différence VI-V2 augmente en valeur absolue. Le signal de sortie est ensuite redressé afin d'obtenir une tension continue représentative de la position de l'aimant 1 la ce qui fournit la position du piston 9 et donc la position de la fourchette d'embrayage E. Lorsque le fluide ressort par le conduit 7a, le piston 9 se déplace 10 alors selon la flèche F2 et son déplacement est détecté de la même manière que précédemment exposé c'est-à-dire du fait du déplacement de l'aimant 1 la dans le bobinage 1 lb. The operation of the device of the invention is as follows. Under the effect of the pressurized fluid supplied by the conduit 7a, the piston head 9a moves in the direction of the arrow FI in the pressure chamber 7. The position of the clutch fork E 30 is detected by determining the position of the piston 9. When the piston 9 moves, the magnet 11a which is integral with the piston 9 also moves inside the coil 11a, thus creating an induced current. The sensor 11 can also include two secondary windings. The displacement of the magnet i la generates voltages VI and V2 in each of these secondary windings 35 whose value depends on the position of the magnet 11a. The two secondary windings are connected in series and in phase so that the signal collected is the difference between the voltages VI and V2. At the reference position which corresponds to the middle of the winding 1 lb, the two voltages VI and V2 cancel each other out. The more the magnet moves towards one of the ends of the 1 lb winding, the more the difference VI-V2 increases in absolute value. The output signal is then rectified in order to obtain a DC voltage representative of the position of the magnet 1 a which provides the position of the piston 9 and therefore the position of the clutch fork E. When the fluid leaves through the conduit 7a, the piston 9 then moves 10 along arrow F2 and its movement is detected in the same manner as previously exposed, that is to say due to the movement of the magnet 11a in the winding 1 lb.
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