EP3948030A1 - Bras intermediaire de passage de vitesse - Google Patents

Bras intermediaire de passage de vitesse

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EP3948030A1
EP3948030A1 EP20724419.5A EP20724419A EP3948030A1 EP 3948030 A1 EP3948030 A1 EP 3948030A1 EP 20724419 A EP20724419 A EP 20724419A EP 3948030 A1 EP3948030 A1 EP 3948030A1
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EP
European Patent Office
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housing
axis
fork
arm
tertiary
Prior art date
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Pending
Application number
EP20724419.5A
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German (de)
English (en)
Inventor
Frederic DUARTE
Didier TERRASSE
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Renault SAS
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Renault SAS
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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    • F16H63/00—Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism
    • F16H63/02—Final output mechanisms therefor; Actuating means for the final output mechanisms
    • F16H63/30—Constructional features of the final output mechanisms
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16H63/02—Final output mechanisms therefor; Actuating means for the final output mechanisms
    • F16H63/30—Constructional features of the final output mechanisms
    • F16H63/3013—Constructional features of the final output mechanisms the final output mechanism being characterised by linkages converting movement, e.g. into opposite direction by a pivoting lever linking two shift rods
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
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    • F16H57/02—Gearboxes; Mounting gearing therein
    • F16H57/021—Shaft support structures, e.g. partition walls, bearing eyes, casing walls or covers with bearings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16H57/023—Mounting or installation of gears or shafts in the gearboxes, e.g. methods or means for assembly
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    • F16H63/30—Constructional features of the final output mechanisms
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    • F16H2063/3079—Shift rod assembly, e.g. supporting, assembly or manufacturing of shift rails or rods; Special details thereof

Definitions

  • the present invention relates to actuation devices for selecting and changing gear in a vehicle gearbox, in particular in a robotic gearbox.
  • the present invention aims to constitute an internal gearbox actuation device that is particularly precise in its positioning.
  • Actuating devices which make it possible to carry out a selection and a gear change by means of actuators within a gearbox. They generally include a fork used for the passage of speed its driven in translation by a wise step finger via an elongated interface piece. For architectural reasons, the fork is sometimes far from the passing finger. Since the risk of deformation of the interface part increases with its elongation, it is known to mitigate this risk by means of a support fixed to the gearbox housing and taking up the forces undergone by the interface part via a pivot connection of the gearbox. support with it.
  • the aim of the invention is to overcome at least some of the aforementioned drawbacks and to provide an actuating device with reduced bulk and capable of combining advantages of precision and reliability for its implementation.
  • the object of the invention is therefore an internal gearbox actuation device comprising a main shaft mounted slidingly through a housing and comprising a transverse extension capable of acting on an intermediate arm adapted to drive a fork. gear change, the intermediate spar being mounted in translation relative to the housing.
  • the passage fork is placed on a secondary axis.
  • the intermediate spar is mounted on a tertiary axis.
  • the tertiary axis is slidably mounted through the housing and the intermediate spar is fixed on the tertiary axis.
  • the transverse extension of the main axis can further be adapted to cooperate with a groove of the intermediate arm.
  • the intermediate spar comprises a groove capable of cooperating with a projection of the pitch fork.
  • the wing of the fork has a rectangular section.
  • At least one of the main, secondary and tertiary axes is slidably mounted in bearings housed in the housing.
  • a rotation stop device is provided to limit angular movement of the intermediate arm.
  • the rotation stop device comprises means for guiding the intermediate arm in translation.
  • FIG 1 shows a prior art gearbox actuator
  • FIG 2 is a perspective view of one embodiment of the actuator.
  • FIG 3 shows another perspective view of the actuator of Figure 2.
  • Figure 1 illustrates an internal gearbox actuation device described by patent application FR3026808A 1.
  • the device comprises several actuating elements allowing a wise step of speed, in particular a main axis A l mounted slurry through a CO housing and comprising a transverse extension DO able to act on an intermediate arm B 0 adapted to drive a shifting range FO, the intermediate arm B0 being rotatably mounted relative to the CO housing around a pivot link PO on a support S 0 provided on the CO housing.
  • the pivot PO is designed to take up the forces undergone by the intermediate arm B 0 when the finger DO rotates the arm B0 to cause the fork FO to move.
  • the direction of translation of the fork FO is reversed with respect to that of the finger D0.
  • this device combines the location dispersions of the pivot PO and of the finger D0 relative to the casing C0, which causes an undesired rotation of the arm B0 around the pivot PO and therefore an imprecision of the positioning of the fork F0.
  • Figures 2 and 3 show an embodiment of the actuating device according to the invention provided in a gearbox for internal gear shifting control and adapted to cooperate with the housing 3, 4 of the gearbox.
  • housing structural parts of the gearbox, comprising in particular one or two bodies on which the actuating device is assembled.
  • each shaft mounted sliding through the casing 3, 4 can be mounted through one or more bodies of the casing 3, 4.
  • the device comprises a main shaft 1 mounted to slide through at least one body of the housing 3, 4 and a secondary shaft 7 comprising a gear shift fork 8.
  • an intermediate arm 14 is mounted in translation with respect to the housing 3, 4. It transmits a translation of a transverse extension ale 1 integral with the main axis 1 to the fork 8.
  • the fork 8 can be guided in translation thanks to a secondary axis 7.
  • the secondary axis 7 is slidably mounted through the housing 3, 4 and the fork 8 is linked without the possibility of translation on the secondary axis 7.
  • the spar 14 can also be guided in translation by means of a tertiary axis 15.
  • the tertiary axis 15 takes up the forces, in particular shear, undergone by the spar 14 when the spar 14 transmits the translation of the axis 1 to the fork 7.
  • the tertiary axis 15 is slidably mounted through the casing 3, 4 and the spar 14 is fixed on the tertiary axis 15, for example by means of a hub 13 of the arm 14 as seemed by shrinking or by means of a pin to the axis 15.
  • the main, secondary and tertiary axles are cylindrical extensions passing at least partially through an element of the housing 3, 4. They are made of a material comprising aluminum.
  • the main axis 1 comprises a transverse extension ale 2 adapted to cooperate with a groove 14a of the arm 14.
  • the transverse extension 2 is for example a finger 2 of round or square section and extending approximately perpendicular to the main axis 1. .
  • the side member 14 may include a groove 14b adapted to cooperate with a projection 12 of the passage fork 8.
  • the fork 8 is linked to the arm 14 if the protrusion 12 cooperates with the groove 14b, or unbound from the arm 14 in the case of reverse.
  • the s wing 12, the rod 1 8 and the transverse extension 19 may include a flat or have a rectangular section.
  • the main, secondary or tertiary axes 3, 7, 15 are for example mounted to slide relative to the housing 3, 4 through bearings 10, 1 1, 17 which are housed in the housing 3, 4 or fixed on said axes.
  • the tertiary axis 15 can be fixed to the casing 3, 4 and the spar 14 is then mounted to slide on the tertiary axis 15.
  • the bearings 10, 11, 17 are for example split rings made of a material comprising metal and with an inner coating of polytetrafluoroethylene (PTFE).
  • a rotational stop device is provided to limit an angular movement of the arm 14 around the tertiary axis 15. It comprises means for guiding the arm 14 in translation, such as a rod 18. linked to the housing 3, 4 passing through a tubular shaft 16 provided on the side member 14.
  • the clearances between pins and bearings in particular the clearance defined by the diameter of the rod 18 and the tube 16, must be large enough to allow the spar 14 to slide freely and small enough to limit its angular clearance.
  • the manufacturing tolerance is substantially plus or minus nine micrometers.
  • Each ring 10, 11, 16, 17 may have a housing provided in the casing 3, 4 with a section of between twelve and twenty millimeters (adjustment H7).
  • the manufacturing tolerance is substantially plus or minus fifteen micrometers.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Gear-Shifting Mechanisms (AREA)

Abstract

Ce dispositif (1) d'actionnement interne de boîte de vitesses comprenant un axe principal (1) monté coulissant à travers un carter (3, 4) et comportant une extension transversale (2) apte à agir sur un bras intermédiaire (14) adapté pour mener une fourchette de passage de vitesse (8), le longeron intermédiaire (14) étant monté en translation par rapport au carter (3, 4).

Description

DESCRIPTION
Titre : BRAS INTERMEDIAIRE DE PASSAGE DE VITESSE
Domaine technique
La présente invention concerne les dispositifs d’actionnement pour la sélection et le pass age de vitesse dans une boîte de vitesses de véhicule, notamment dans une boîte de vitesses robotisée.
La présente invention vise à constituer un dispositif d’actionnement interne de boîte de vitesses particulièrement précis dans son positionnement.
Techniques antérieures
On connaît des dispositifs d’actionnement qui permettent de réaliser une sélection et un pass age de vitesse grâce à des actionneurs au sein d’une boîte de vitesses . Ils comportent généralement une fourchette utilisée pour le passage des vites ses menée en translation par un doigt de pas sage via une pièce d’interface allongée. Pour une raison d’architecture, la fourchette est parfois éloignée du doigt de pass age. Le risque de déformation de la pièce d’interface augmentant avec son allongement, il est connu de pallier ce risque grâce à un support fixé au carter de la boîte de vitesses et reprenant les efforts subis par la pièce d’interface via une liaison pivot du support avec celle-ci.
Cette solution génère néanmoins des facteurs d’imprécision du positionnement de la fourchette et induit un inversement du sens de translation de la fourchette par rapport au doigt de pass age non souhaité dans les boîtes robotisées .
Exposé de l’invention
L’invention a pour but de pallier au moins certains des inconvénients précités et de proposer un dispositif d’actionnement à encombrement réduit et capable de cumuler des avantages de précision et de fiabilité pour sa mise en œuvre.
L’invention a donc pour obj et un dispositif d’actionnement interne de boîte de vitesses comprenant un axe principal monté coulis sant à travers un carter et comportant une extension transversale apte à agir sur un bras intermédiaire adapté pour mener une fourchette de pass age de vitesse, le longeron intermédiaire étant monté en translation par rapport au carter.
Dans un mode de réalis ation, la fourchette de passage est placée sur un axe secondaire.
Selon une forme de réalis ation, le longeron intermédiaire est monté sur un axe tertiaire.
De préférence, l’axe tertiaire est monté couliss ant au travers du carter et le longeron intermédiaire est fixé sur l’axe tertiaire.
L’extension transversale de l’axe principal peut en outre être adaptée pour coopérer avec une rainure du bras intermédiaire.
Avantageusement, le longeron intermédiaire comporte une rainure apte à coopérer avec une saillie de la fourchette de pas sage.
Par exemple, la s aillie de la fourchette a une section rectangulaire.
De préférence, au moins l’un des axes principal, secondaire et tertiaire est monté coulissant dans des paliers logés dans le carter.
Avantageusement, un dispositif d’arrêt en rotation est prévu pour limiter un débattement angulaire du bras intermédiaire.
Dans un mode de réalis ation, le dispositif d’arrêt en rotation comprend des moyens de guidage en translation du bras intermédiaire.
Brève description des dessins
L'invention sera mieux comprise à l'étude détaillée de quelques modes de réalisation pris à titre d'exemples non limitatifs et illustrés par les dessins annexés , sur lesquels :
[Fig 1 ] représente un dispositif d’actionnement de boîte de vitesses de l’art antérieur.
[Fig 2] représente une vue en perspective d’un mode de réalisation du dispositif d’actionnement.
[Fig 3 ] représente une autre vue en perspective du dispositif d’actionnement de la Figure 2.
Description détaillée
La Figure 1 illustre un dispositif d’actionnement interne de boîte de vites ses décrit par la demande de brevet FR3026808A 1 . Le dispositif comporte plusieurs éléments d’actionnement permettant un pas sage de vitesse, notamment un axe principal A l monté coulis sant à travers un carter CO et comportant une extension transversale DO apte à agir sur un bras intermédiaire B 0 adapté pour mener une fourchette de pass age de vitesse FO , le bras intermédiaire B0 étant monté rotatif par rapport au carter CO autour d’une liaison pivot PO sur un support S 0 prévu sur le carter CO. Le pivot PO est prévu pour reprendre les efforts que subit le bras intermédiaire B 0 lorsque le doigt DO mène en rotation le bras B0 pour faire translater la fourchette FO . Comme on le voit, le sens de translation de la fourchette FO est inversé par rapport à celui du doigt D0. En outre, ce dispositif cumule les dispersions de localisation du pivot PO et du doigt D0 par rapport au carter C0 , ce qui entraîne une rotation non souhaitée du bras B0 autour du pivot PO et donc une imprécision du positionnement de la fourchette F0. Ces problèmes impliquent de sévériser les tolérances de fabrication des actionneurs et d’utiliser des capteurs de position particulièrement précis .
Les Figures 2 et 3 représentent un mode de réalisation du dispositif d’ actionnement selon l’invention prévu dans une boîte de vitesses pour la commande interne de pas sage de vitesses et adapté pour coopérer avec le carter 3 , 4 de la boîte.
On entend par « carter » des pièces structurantes de la boîte de vitesse, comportant notamment un ou deux corps sur lesquels est assemblé le dispositif d’ actionnement. Ainsi, chaque axe monté coulis sant au travers du carter 3 , 4 peut être monté au travers d’un ou plusieurs corps du carter 3 , 4.
Le dispositif comprend un axe principal 1 monté couliss ant à travers au moins un corps du carter 3 , 4 et un axe secondaire 7 comportant une fourchette de passage de vitesses 8.
Contrairement à l’art antérieur, un bras intermédiaire 14 est monté en translation par rapport au carter 3 , 4. Il transmet une translation d’une extension transvers ale 1 solidaire de l’axe principale 1 à la fourchette 8.
Dans un mode de réalisation, la fourchette 8 peut être guidée en translation grâce à un axe secondaire 7. L’axe secondaire 7 est monté couliss ant au travers du carter 3 , 4 et la fourchette 8 est liée s ans possibilité de translation sur l’axe secondaire 7.
Le longeron 14 peut en outre être guidé en translation grâce à un axe tertiaire 15.
L’axe tertiaire 15 reprend les efforts , notamment de cisaillement, subis par le longeron 14 lorsque le longeron 14 transmet la translation de l’axe 1 à la fourchette 7.
L’axe tertiaire 15 est monté couliss ant au travers du carter 3 , 4 et le longeron 14 est fixé sur l’axe tertiaire 15 , par exemple au moyen d’un moyeu 13 du bras 14 as semblé par frettage ou au moyen d’une goupille à l’axe 15.
Les axes principal, secondaire et tertiaire sont des extensions cylindriques traversant au moins partiellement un élément du carter 3 , 4. Ils sont constitués d’un matériau comportant de l’aluminium.
L’axe principal 1 comporte une extension transvers ale 2 adaptée pour coopérer avec une rainure 14a du bras 14. L’extension transversale 2 est par exemple un doigt 2 de section ronde ou carré et s’étendant environ perpendiculairement à l’axe principal 1.
Le longeron 14 peut comporter une rainure 14b apte à coopérer avec une saillie 12 de la fourchette de passage 8. Ainsi, la fourchette 8 est liée au bras 14 si la saillie 12 coopère avec la rainure 14b, ou déliée du bras 14 dans le cas inverse.
Toutefois , s ans sortir du cadre de l'invention, d' autres types de pièces peuvent aus si assurer le blocage en rotation du bras 14. Notamment, la s aille 12, la tige 1 8 et l’extension transvers ale 19 peuvent comporter un méplat ou avoir une section rectangulaire.
Les axes principal , secondaire ou tertiaire 3 , 7 , 15 sont par exemple montés coulissants par rapport au carter 3 , 4 au travers de paliers 10, 1 1 , 17 qui sont logés dans le carter 3 , 4 ou fixés sur lesdits axes . L’axe tertiaire 15 peut être fixé au carter 3 , 4 et le longeron 14 est alors monté coulissant sur l’axe tertiaire 15. Les paliers 10, 11, 17 sont par exemple des bagues fendues constituées dans un matériau comprenant du métal et avec un revêtement intérieur en polytétrafluoroéthylène (PTFE).
Comme illustré sur la Figure 3, un dispositif d’arrêt en rotation est prévu pour limiter un débattement angulaire du bras 14 autour de l’axe tertiaire 15. Il comprend des moyens de guidage en translation du bras 14, tels qu’une tige 18 liée au carter 3, 4 passant au travers d’un axe tubulaire 16 prévu sur le longeron 14.
Les jeux entre axes et paliers, notamment le jeu défini par le diamètre de la tige 18 et le tube 16, doivent être suffisamment grands pour laisser coulisser librement le longeron 14 et suffisamment petits pour limiter son jeu angulaire.
Pour un axe 3, 7, 15, 18 de diamètre entre dix et dix-huit millimètres (ajustement f7) la tolérance de fabrication est sensiblement de plus ou moins neuf micromètres.
Chaque bague 10, 11, 16, 17 peut avoir un logement prévu dans le carter 3, 4 de section comprise entre douze et vingt millimètres (ajustement H7). Pour chaque logement, la tolérance de fabrication est sensiblement de plus ou moins quinze micromètres.
Le jeu pour le coulissement d’un axe 3, 7, 15, 18 dans la bague
10, 11, 16, 17 après emmanchement dans le carter 3, 4, est compris entre six et cent-vingt-huit micromètres.
Ainsi, lors d’un passage de vitesse, l’effort transmis au bras 14 solidaire de l’axe tertiaire 15 est repris par les bagues 17 ce qui permet de limiter les efforts sur l’axe 15, donc sa déformation. Ce dispositif d’ actionnement permet ainsi d’accroître la précision du positionnement de la fourchette pour un pilotage plus précis des passages de vitesse.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif d’ actionnement interne de boîte de vitesses, comprenant un axe principal (1) monté coulissant à travers un carter (3, 4) et comportant une extension transversale (2) apte à agir sur un bras intermédiaire (14) adapté pour mener une fourchette de passage de vitesse (B),
caractérisé en ce que le longeron intermédiaire (14) est monté en translation par rapport au carter (3, 4).
2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel la fourchette de passage (8) est placée sur un axe secondaire (7).
3. Dispositif selon l’une des revendications 1 et 2, dans lequel le longeron intermédiaire (14) est monté sur un axe tertiaire (15).
4. Dispositif selon la revendication 3, dans lequel l’axe tertiaire (15) est monté coulissant au travers du carter (3, 4) et le longeron intermédiaire (14) est fixé sur l’axe tertiaire (15).
5. Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’extension transversale (2) de l’axe principal (1) est adaptée pour coopérer avec une rainure (14a) du bras intermédiaire (14).
6. Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le longeron intermédiaire (14) comporte une rainure (14b) apte à coopérer avec une saillie (12) de la fourchette de passage (8).
7. Dispositif selon la revendication 6, dans lequel la saillie (12) a une section rectangulaire.
8. Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel au moins l’un des axes principal, secondaire et tertiaire (1, 7, 15) est monté coulissant dans un palier (10) logé dans le carter (3, 4).
9. Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant un dispositif d’arrêt en rotation (16) adapté pour limiter un débattement angulaire du bras intermédiaire (14).
10. Dispositif selon la revendication 9, dans lequel le dispositif d’arrêt en rotation comprend des moyens de guidage en translation ( 18) du bras intermédiaire ( 14) .
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CN (1) CN114026354B (fr)
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US11725728B2 (en) 2023-08-15
US20220196150A1 (en) 2022-06-23
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FR3094771A1 (fr) 2020-10-09
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