FR2698053A1 - Servo-positioning drive particularly for a friction clutch of a motor vehicle or a gearbox of a motor vehicle. - Google Patents
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Abstract
Il est proposé, pour un embrayage à friction une boîte de vitesses de véhicule automobile, un servo-entraînement de positionnement avec un moteur électrique (3) et, dans un carter d'engrenages (1), un engrenage à roues droites (5) comportant deux roues dentées (15, 33) d'axes parallèles. La première roue dentée (15), réalisée sous la forme d'un secteur denté, permet d'actionner un embrayage, en particulier par l'intermédiaire d'un mécanisme à manivelle (7) et d'un cylindre émetteur hydraulique (9). La seconde roue dentée (15), en prise avec la première, se situe directement sur l'arbre du moteur électrique (3) et possède au maximum sept dents; elle est avantageusement réalisée d'une seule pièce avec l'arbre du moteur électrique (3). Les deux roues dentées (15, 33) sont des roues à denture hélicoïdale, en particulier en développante. Application actionnement d'embrayages automatiques de véhicules automobiles.For a friction clutch, a motor vehicle gearbox, a positioning servo drive with an electric motor (3) and, in a gear case (1), a spur gear (5) are proposed. comprising two toothed wheels (15, 33) with parallel axes. The first toothed wheel (15), made in the form of a toothed sector, makes it possible to actuate a clutch, in particular by means of a crank mechanism (7) and a hydraulic master cylinder (9) . The second toothed wheel (15), in engagement with the first, is located directly on the shaft of the electric motor (3) and has a maximum of seven teeth; it is advantageously made in one piece with the shaft of the electric motor (3). The two toothed wheels (15, 33) are helical toothed wheels, in particular involute. Application for actuating automatic clutches of motor vehicles.
Description
Servo-entraînement de positionnement en particulier pour un embrayage àServo-drive positioning especially for a clutch to
friction d'un véhicule automobile ou une boîte de vitesses d'un véhicule automobile friction of a motor vehicle or gearbox of a motor vehicle
La présente invention concerne un servo- The present invention relates to a servo
entraînement de positionnement en particulier pour un embrayage à friction d'un véhicule automobile ou une boîte positioning drive in particular for a friction clutch of a motor vehicle or a box
de vitesses d'un véhicule automobile. of a motor vehicle.
Les servo-entraînements de positionnement pour les embrayages à friction automatiques de véhicules automobiles doivent satisfaire à toute une série d'exigences C'est ainsi que le servo-entraînement de positionnement doit être relativement compact afin de pouvoir être monté dans le véhicule, y compris lorsque la place est limitée Pour surmonter le ressort principal d'embrayage, le servo- entraînement de positionnement doit pouvoir engendrer des forces d'actionnement relativement élevées et débrayer l'embrayage dans un temps aussi court que possible Bien qu'il soit aussi possible d'obtenir des Positioning Servo Drives for Automatic Motorized Friction Clutches Must Meet a Wide Range of Requirements This is how the positioning servo drive must be relatively compact in order to fit into the vehicle, including when space is limited To overcome the main clutch spring, the positioning servo drive must be able to generate relatively high actuating forces and disengage the clutch in as short a time as possible. to obtain
forces d'actionnement importantes avec un servo- large actuating forces with a servo
entraînement de positionnement entraîné par un moteur électrique, grâce à un grand rapport de multiplication d'un mécanisme de multiplication monté entre le moteur électrique et un organe de sortie, par exemple un cylindre émetteur hydraulique, ou un organe de transmission mécanique, il faut cependant trouver un compromis entre l'importance du rapport de multiplication et la puissance du moteur, car le débrayage doit pouvoir s'effectuer avec une grande vitesse de déplacement L'exigence d'une construction compacte et le facteur coût limitent la taille du moteur électrique à utiliser En outre la qualité positioning drive driven by an electric motor, thanks to a large multiplication ratio of a multiplication mechanism mounted between the electric motor and an output member, for example a hydraulic transmitter cylinder, or a mechanical transmission member, however, it is necessary find a compromise between the importance of the multiplication ratio and the power of the engine, because the disengagement must be able to be carried out with a high speed of displacement The requirement of a compact construction and the cost factor limit the size of the electric motor to Also use the quality
de réglage d'un circuit de réglage positionnant le servo- setting of a control circuit positioning the servo
entraînement de positionnement pour l'embrayage exige qu'il n'y ait que des tolérances relativement faibles dans la chaîne de transmission entre le moteur électrique et positioning drive for the clutch requires that there are only relatively small tolerances in the drive chain between the electric motor and
l'organe de sortie.the output member.
Par le document DE-A-37 06 849 (US-A-4 852 419) on connaît un servoentraînement de positionnement à moteur électrique pour un embrayage à friction de véhicule automobile, dans lequel le cylindre émetteur hydraulique est entraîné par un moteur électrique, par l'intermédiaire d'un engrenage à vis L'engrenage à vis comporte une roue tangente située entre deux bases de support et montée sur celles-ci, par l'intermédiaire de paliers de roulement ou de paliers de glissement, laquelle roue tangente engrène avec une vis sans fin, sur le même axe que l'arbre moteur, du moteur électrique fixé sur le carter d'engrenage La roue tangente fait en même temps partie d'un mécanisme à manivelle avec un poussoir monté excentré par rapport à l'axe de rotation de Document DE-A-37 06 849 (US-A-4,852,419) discloses an electric motor positioning servo drive for a motor vehicle friction clutch, in which the hydraulic emitter cylinder is driven by an electric motor, by means of a worm gear The worm gear comprises a tangent wheel located between two support bases and mounted thereon, by means of rolling bearings or sliding bearings, which tangential wheel meshes with an endless screw, on the same axis as the motor shaft, the electric motor attached to the gear case The tangent wheel is at the same time part of a crank mechanism with a pusher mounted eccentric to the rotation axis of
la roue tangente, actionnant le piston du cylindre émetteur. the tangent wheel, actuating the piston of the emitter cylinder.
Dans ce servo-entraînement de positionnement connu, il est prévu pour renforcer le couple de sortie du moteur électrique, un ressort utilisé comme accumulateur de force à ressort, qui amplifie le couple de rotation de la roue tangente dans son mouvement, dans le sens du débrayage de l'embrayage à friction On obtient ainsi une vitesse de déplacement suffisamment élevée dans le sens du débrayage, malgré un moteur électrique dimensionné relativement petit Le ressort de l'accumulateur de force à ressort se trouve dans la position de fin de course de la roue tangente, située vers -la position embrayée de l'embrayage à friction, dans une position au-delà du point mort et bloque de cette façon le servo-entraînement de positionnement dans cette position de fin de course A l'aide de l'engrenage à vis on peut certes obtenir des rapports de multiplication suffisamment élevés, mais le rendement de l'engrenage à vis est relativement réduit et le jeu des roues dentées de l'engrenage à vis n'est pas non plus suffisamment petit pour un grand nombre d'applications. L'invention a pour but de remédier aux inconvénients d'un servo-entraînement de positionnement du In this known positioning servo-drive, a spring is used to reinforce the output torque of the electric motor, which is used as a spring-force accumulator, which amplifies the torque of rotation of the tangent wheel in its movement, in the direction of the disengagement of the friction clutch A sufficiently high speed of movement in the disengagement direction is thus obtained, despite a relatively small sized electric motor. The spring of the spring force accumulator is in the end position of the clutch. tangential wheel, located towards the engaged position of the friction clutch, in a position beyond the dead point and thereby blocks the positioning servo-drive in this end position With the aid of the Although the screw gearing can be used to obtain sufficiently high multiplication ratios, the efficiency of the worm gear is relatively small and the clearance of the gear wheels of the spindle The screw gear is also not small enough for a large number of applications. The object of the invention is to overcome the drawbacks of a positioning servo-drive of the
type précité et en particulier de réaliser un servo- aforementioned type and in particular to produce a servo
entraînement de positionnement à moteur électrique pour un embrayage à friction de véhicule automobile qui présente un meilleur rendement que les servo-entraînements de positionnement classiques. L'invention part d'un servo-entra nement de positionnement convenant en particulier à un embrayage à friction de véhicule automobile présentant les caractéristiques suivantes: un carter d'engrenages avec une première base d'appui et une seconde base d'appui montée amovible sur la première base d'appui, une première roue dentée, en particulier sous la forme d'un secteur de roue dentée, si-tuée entre les deux bases d'appui, montée de manière à tourner autour d'un premier axe de rotation sur les deux bases d'appui, une seconde roue dentée, engrenant avec la première roue dentée, montée de manière à tourner autour d'un second axe de rotation, sur le carter d'engrenages, un moteur électrique entraînant la seconde roue dentée, fixé sur le carter d'engrenages-, un organe de sortie, en particulier hydraulique, conçu à la manière d'un cylindre émetteur, renfermant un piston guidé en translation et un mécanisme de sortie, en particulier sous la forme d'un mécanisme à manivelle, relié à la première roue dentée et convertissant sa rotation en une translation au moins sensiblement semblable à celle de electric motor positioning drive for a motor vehicle friction clutch that performs better than conventional positioning servo drives. The invention starts from a positioning servo-drive which is particularly suitable for a friction clutch of a motor vehicle having the following characteristics: a gear case with a first support base and a second removable support base on the first support base, a first toothed wheel, in particular in the form of a gear sector, located between the two support bases, mounted so as to rotate about a first axis of rotation on the two support bases, a second toothed wheel, meshing with the first gear, mounted to rotate about a second axis of rotation, on the gear case, an electric motor driving the second gear, fixed on the gear case, an output member, in particular hydraulic, designed in the manner of a transmitter cylinder, enclosing a piston guided in translation and an output mechanism, in particular in the form of a mechanism cranked to the first toothed wheel and converting its rotation into a translation at least substantially similar to that of
l'organe de sortie.the output member.
Le perfectionnement suivant l'invention du servo-entraînement de positionnement est caractérisé en ce que la première roue dentée et la seconde sont des roues droites à denture hélicoïdale, en particulier à dentureen développante, en ce que le second axe de rotation est parallèle au premier axe de rotation et en ce que la seconde roue dentée possède au maximum sept,en particulier The improvement according to the invention of the positioning servo-drive is characterized in that the first gearwheel and the second gear are helical gears, in particular with involute teeth, in that the second axis of rotation is parallel to the first gear. axis of rotation and in that the second gearwheel has a maximum of seven, in particular
au maximum trois dents.at most three teeth.
La seconde roue dentée, formant un pignon, possède un nombre de dents très réduit, compris entre un et sept, comparé aux engrenages à roues droites classiques La première roue dentée en revanche possède au moins vingt dents, par exemple soixante-dix dents rapportées à un cercle entier, de sorte qu'il est possible d'obtenir des rapports de multiplication comparables à un engrenage à vis Des engrenages à roues droites comportant un nombre de dents de pignon aussi réduit sont décrits par exemple dans VDI-Zeitung 107, 1965, N O 6, pages 275 à 284 Comparés aux engrenages à vis de même rapport de multiplication, ils The second gear wheel, forming a pinion, has a very small number of teeth, between one and seven, compared to conventional straight-wheel gears. The first gear, on the other hand, has at least twenty teeth, for example seventy teeth referred to an entire circle, so that it is possible to obtain multiplication ratios comparable to a worm gear. Wheels with straight wheels and a reduced number of gear teeth are described for example in VDI-Zeitung 107, 1965, No. 6, pages 275 to 284 Compared with screw gears with the same multiplication ratio, they
présentent un meilleur rendement de transmission Le servo- have a better transmission efficiency.
entraînement de positionnement peut donc être construit plus compact et/ou doté d'un moteur électrique plus petit, positioning drive can therefore be built more compact and / or equipped with a smaller electric motor,
suivant l'imrportance-donnée aux exigences qui lui sont posées. according to the importance given to the demands placed on it.
Le jeu des roues dentées peut aussi être maintenu très petit, de sorte qu'à l'aide du servo-entraînement de positionnement suivant l'invention il est possible d'obtenir des caractéristiques de réglage améliorées d'un The play of the gears can also be kept very small, so that using the positioning servo-drive according to the invention it is possible to obtain improved adjustment characteristics of a
circuit de réglage de positionnement. positioning adjustment circuit.
Le nombre très réduit de dents de la seconde roue dentée, utilisée comme pignon, conditionne un diamètre relativement réduit de l'arbre portant la denture de la seconde roue dentée Dans la pratique, ceci signifie que le diamètre de l'arbre dans la zone du fond de la denture n'est plus que de quelques millimètres, par exemple de 3 mm, ce qui fait que le support de la seconde roue dentée doit satisfaire à des exigences élevées si l'on veut éviter des flèches, des sollicitations en flexion et un jeu des roues dentées trop élevés La seconde roue dentée qui est de préférence réalisée d'une seule pièce avec, et directement dans l'arbre moteur du moteur électrique, doit être montée des deux côtés de la première roue dentée, sur le carter The very small number of teeth of the second gear, used as a pinion, conditions a relatively small diameter of the shaft bearing the toothing of the second gear. In practice, this means that the diameter of the shaft in the area of the gear bottom of the toothing is only a few millimeters, for example 3 mm, so that the support of the second gear must meet high requirements if one wants to avoid arrows, bending stresses and a set of gear wheels that are too high The second gear wheel, which is preferably made in one piece with, and directly in the motor shaft of the electric motor, must be mounted on both sides of the first gear wheel, on the housing
d'engrenages ou sur une partie reliée centrée avec celui- gears or on a connected part centered with that
ci, du carter-moteur En particulier, sur le côté éloigné du moteur, l'arbre formant la seconde roue dentée doit être monté aussi près que possible de la première roue dentée Etant donné qu'en règle générale la denture hélicoïdale possède des zones terminales non utilisables, en raison de son procédé de fabrication, pour l'engrènement de la denture, dans les dentures de roues frontales classiques, les paliers sont situés axialement à l'extérieur de la zone dentée Pour maintenir particulièrement petite la longueur libre de l'arbre affaibli par la denture de la seconde roue dentée, il est prévu, dans une forme de réalisation préférée dans laquelle la denture de la seconde roue dentée est réalisée d'une seule pièce avec un arbre relié sur un côté avec le moteur électrique, que des deux paliers supportant l'arbre axialement, des deux côtés de la première roue dentée, sur le carter d'engrenages, au moins le palier éloigné axialement du moteur électrique repose sur une portée de l'arbre, recouvrant axialement au moins en partie la denture D'une manière avantageuse, les deux paliers reposent sur des portées de l'arbre, recouvrant axialement la denture de celui-ci La portée du palier éloigné du moteur électrique a de préférence un diamètre qui est inférieur au diamètre du cercle extérieur de la seconde roue dentée, c'est-à-dire qu'elle est réalisée par usinage autour de l'arbre Le palier proche du moteur électrique repose de préférence sur un manchon entourant l'arbre, dont le diamètre intérieur est supérieur au diamètre du cercle extérieur de la seconde roue dentée De cette façon les deux paliers peuvent être In particular, on the remote side of the engine, the shaft forming the second gear wheel must be mounted as close as possible to the first gear wheel. Since, in general, the helical gearing has end zones. not usable, because of its manufacturing process, for the engagement of the toothing, in the conventional front wheel teeth, the bearings are located axially outside the toothed zone To keep the free length of the tooth weakened shaft by the toothing of the second gear, it is provided, in a preferred embodiment in which the toothing of the second gear is made in one piece with a shaft connected on one side with the electric motor, that of the two bearings supporting the shaft axially, on both sides of the first gear wheel, on the gear case, at least the axially remote bearing of the motor The trestle rests on a bearing of the shaft, axially covering at least part of the toothing. Advantageously, the two bearings rest on bearing surfaces of the shaft, axially covering the toothing thereof. The bearing surface remote from the electric motor preferably has a diameter which is smaller than the diameter of the outer circle of the second gear, that is to say that it is made by machining around the shaft The bearing close to the electric motor is preferably based on a sleeve surrounding the shaft, whose inner diameter is greater than the diameter of the outer circle of the second gear wheel In this way the two bearings can be
montés sans que la denture ne soit endommagée. mounted without the teeth being damaged.
La première roue dentée, couplée avec l'organe de sortie, est montée axialement des deux côtés dans deux bases de support réalisées séparément l'une de l'autre, mais fixées centrées l'une sur l'autre Un montage correspondant peut aussi être prévu pour la seconde roue dentée dans les deux bases de support, comme cela est usuel b dans les engrenages à roues droites classiques Mais il s'est avéré que l'on peut obtenir une nette amélioration The first gear wheel, coupled with the output member, is mounted axially on both sides in two support bases made separately from one another, but fixed centrally to one another. provided for the second gearwheel in the two support bases, as is customary b in conventional straightwheel gears. But it has been found that a clear improvement can be obtained
des caractéristiques de fonctionnement du servo- operating characteristics of the servo
entraînement de positionnement, si la seconde roue dentée est montée, des deux côtés de la première roue dentée et au voisinage de celle-ci, dans des paliers dont les surfaces de centrage sont prévues conjointement sur la première base d'engrenages, sur le même côté de la première base d'engrenages, en particulier sur le côté tourné à l'opposé de la seconde base d'engrenages Ceci a pour avantage que les deux surfaces de centrage, déterminant le centrage de ces deux paliers, de la première base d'engrenages, peuvent être réalisées avec un seul serrage de la pièce à usiner, ce qui permet de réduire considérablement les tolérances des centrages des paliers Dans des formes de réalisation dans lesquelles la seconde roue dentée est réalisée d'une seule pièce avec l'arbre moteur du moteur électrique, la portée du moteur électrique et la portée du palier éloigné du moteur sont dans ce cas réalisées avec un seul serrage de la pièce à usiner La méthode de fabrication décrite précédemment des portées permet d'utiliser, pour supporter la seconde roue dentée, les paliers prévus de toute façon dans le carter du moteur électrique pour supporter l'arbre moteur, y compris lorsque du fait que l'arbre moteur est supporté au moins en trois points, il en positioning drive, if the second gear wheel is mounted on both sides of the first gear wheel and in the vicinity thereof, in bearings whose centering surfaces are provided jointly on the first gear base, on the same next to the first gear base, in particular on the side facing away from the second gear base. This has the advantage that the two centering surfaces, determining the centering of these two bearings, of the first gear base, The gears can be made with a single clamping of the workpiece, which considerably reduces the tolerances of the centering of the bearings. In embodiments in which the second gear is made in one piece with the shaft. of the electric motor, the range of the electric motor and the range of the bearing remote from the motor are in this case made with a single clamping of the workpiece. previously described manufacture of the staves allows to use, for supporting the second gear, the bearings provided anyway in the housing of the electric motor to support the motor shaft, including when the fact that the motor shaft is supported at less in three points he
résulte des caractéristiques de support hyperstatiques. results from hyperstatic support characteristics.
L amplitude de rotation de la première roue dentée est normalement limitéedans une position de fin de The amplitude of rotation of the first gear is normally limited in an end position of
course en particulier la position de fin de course corres- race in particular the end position corresponding to
pondant à la position débrayée de l'embrayage à friction, par une butée placée sur la première base d'engrenages, laying in the disengaged position of the friction clutch, by a stop placed on the first gear base,
dans la trajectoire de rotation de la première roue dentée. in the path of rotation of the first gear.
La butée est montée de préférence amovible sur la première base d'engrenages, afin de permettre ainsi de façon aussi simple que possible le montage de la première roue dentée, lorsque, comme expliqué ci-dessus, les surfaces de centrage sont prévues conjointement sur la première base de support, pour supporter la seconde roue dentée De cette façon il est possible d'utiliser des axes solidaires de la première roue dentée, sur lesquels peut être accouplé un capteur de distance, à l'extérieur du carter d'engrenages Dans une configuration particulièrement stable mécaniquement, la butée se présente sous la forme d'un doigt s'étendant entre la première et la seconde basoe- d'engrenages, parallèlement The stop is preferably removably mounted on the first gear base, so as to allow as simple as possible the mounting of the first gear, when, as explained above, the centering surfaces are provided jointly on the first support base, to support the second gear In this way it is possible to use integral pins of the first gear, on which can be coupled a distance sensor, outside the gear case In a particularly mechanically stable configuration, the abutment is in the form of a finger extending between the first and second basoe- gear, in parallel
au premier axe de rotation.at the first axis of rotation.
Dans le cas d'engrenages à roues droites, peu sujets à usure, l'une des deux roues dentées est normalement réalisée dans un matériau résistant à l'usure, par exemple en matière plastique, tandis que l'autre roue dentée peut éventuellement être en acier Dans le cas de roues dentées en matière plastique, il peut toutefois se produire des accroissements de tolérances raccourcissant la durée de vie, du fait d'une déformation plastique de la denture Les engrenages à roues droites dans lesquels les deux roues dentées sont en acier ou le pignon en acier et la roue associée en bronze ou en fonte, présentent des caractéristiques de durée de vie améliorées Les engrenages à roues droites classiques de ce type tournent toutefois dans un bain d'huile Dans une variante préférée de l'invention il est prévu que la première comme la seconde roue dentée ont des dentures en acier ou en bronze, mais contrairement aux engrenages à roues droites classiques, elles tournent dans un remplissage de graisse du carter In the case of gears with straight wheels, which are not subject to wear, one of the two gears is normally made of a wear-resistant material, for example a plastic material, while the other gear wheel may possibly be In the case of plastic toothed wheels, however, tolerances can be increased to shorten the service life due to plastic deformation of the gearing. The spur gears in which the two gear wheels are The steel or steel pinion and the associated wheel made of bronze or cast iron have improved service life characteristics. Conventional straight-wheel gears of this type, however, rotate in an oil bath. In a preferred embodiment of the invention, the first and the second gearwheels are made of steel or bronze, but unlike conventional straight-wheel gears, they rotate ns a fat filling of the crankcase
d'engrenages On utilise ici le fait que le servo- This is where the servo is used.
entraînement de positionnement ne fonctionne que par intermittence, de sorte que malgré la caractéristique de graissage réduite par rapport à un graissage à l'huile, du remplissage de graisse, on obtient une durée de vie Positioning drive operates only intermittently, so that despite the reduced lubrication characteristic compared to oil lubrication, fat filling, one gets a lifetime
supérieure à celle des dentures en matière plastique. greater than that of plastic teeth.
Tandis que l'engrenage à vis du servo- While the screw gear of the servo
entraînement de positionnement classique peut avoir des propriétés autobloquantes, les servo-entraînements de positionnement suivant l'invention avec un pignon à denture oblique et un nombre très réduit de dents n'ont normalement pas de propriétés autobloquantes Pour empêcher un déplacement involontaire du servo-entraînement de positionnement dans ses positions de fin de course, en particulier la position de fin de course maintenant l 'embrayage à friction totalement embrayé, dans laquelle le moteur électrique n'est pas excité, il est prévu dans une variante préférée qu'à la première roue dentée sont associés des moyens d'arrêt qui la bloquent dans au moins l'une de ses positions de fin de course, en particulier la position de fin de course embrayant totalement l'embrayage à friction Les moyens d'arrêt peuvent dans ce cas agir directement sur la première roue dentée, mais aussi sur un Conventional positioning drive may have self-locking properties, positioning servo drives according to the invention with an oblique gear and a very small number of teeth normally do not have self-locking properties To prevent unintentional movement of the servo drive of positioning in its end-of-stroke positions, in particular the end-of-stroke position maintaining the fully engaged friction clutch, in which the electric motor is not energized, it is provided in a preferred variant that at the first gear wheel are associated stop means which block it in at least one of its end positions, in particular the end position position fully engaging the friction clutch The stop means can in this case act directly on the first gear wheel, but also on a
élément d'entraînement ou entraîné, relié à la roue dentée. driving or driven element connected to the gear wheel.
Les moyens d'arrêt peuvent être un ressort, serré entre le carter d'engrenages et la première roue dentée, qui bloque la première roue dentée dans une position de dépassement de point mort En supplément ou en variante, les moyens d'arrêt peuvent comprendre aussi un dispositif d'encliquetage formant ressort, accrochant la première roue dentée dans la position de fin de course par The stop means may be a spring, clamped between the gear case and the first gear wheel, which locks the first gear wheel in a position of exceeding the neutral position. In addition or alternatively, the stopping means can comprise also a spring latching device, hooking the first gear in the end position by
rapport au carter d'engrenages.compared to the gear case.
Tandis que les moyens d'arrêt ci-dessus bloquent la première roue dentée, de manière commandée par sa rotation, dans une variante il est prévu des moyens d'arrêt qui sont commandés par des dispositifs de commande externes Ces moyens d'arrêt peuvent comprendre par exemple un dispositif de blocage commandé, bloquant la première roue dentée dans sa position de fin de course par rapport au carter d'engrenages, lequel dispositif de blocage est actionné par exemple en fonction de la commande commandant aussi le moteur électrique Un dispositif de blocage de ce type peut comprendre un verrou de blocage à actionnement électro- magnétique ou hydraulique qui bloque la première roue dentée ou un élément entraîné avec celle-ci, par rapport au carter d'engrenages Mais le dispositif de blocage peut comprendre aussi une soupape de blocage commandée à la sortie du cylindre émetteur, par laquelle la While the above stop means locks the first gear, in a manner controlled by its rotation, in a variant there are provided stop means which are controlled by external control devices. These stop means can comprise for example a controlled locking device, blocking the first gear in its end position relative to the gear housing, which locking device is actuated for example according to the command also controlling the electric motor A locking device of this type may comprise an electromagnetically or hydraulically actuated locking latch which locks the first gear wheel or a driven member therewith with respect to the gear housing. But the locking device may also comprise a blocking valve. commanded at the exit of the transmitter cylinder, by which the
chambre de pression du cylindre émetteur peut être fermée. Pressure chamber of the transmitter cylinder can be closed.
Divers autres caractéristiques et avantages Various other features and benefits
de l'invention ressortent de la description détaillée qui of the invention are apparent from the detailed description which
suit Une forme de réalisation de l'invention est représentée à titre d'exemple non limitatif sur les dessins annexes. La figure 1 est une vue de dessus en partie en coupe d'un servo-entraînement de positionnement pour un embrayage à friction d'un véhicule automobile, le couvercle et la seconde base de support de son carter d'engrenages étant enlevés; Following An embodiment of the invention is shown by way of non-limiting example in the accompanying drawings. Figure 1 is a top view partly in section of a positioning servo-drive for a friction clutch of a motor vehicle, the cover and the second support base of its gear case being removed;
la figure 2 est une vue en coupe du servo- FIG. 2 is a sectional view of the servo
entraînement de positionnement, le long de la ligne II-II de la figure 1; positioning drive along the line II-II of Figure 1;
la figure 3 est une vue de détail du servo- FIG. 3 is a detailed view of the servo
entraînement de positionnement, le long de la ligne III-III de la figure 1 et la figure 4 est une autre vue de détail du servo- entraînement de positionne-ment, le long de la ligne positioning drive, along the line III-III of Figure 1 and Figure 4 is another detail view of the positioning servo-ment, along the line
IV-IV de la figure 1.IV-IV of Figure 1.
Les figures 1 et 2 représentent un servo- Figures 1 and 2 show a servo
entraînement de positionnement à moteur électrique pour un embrayage à friction d'un véhicule automobile, comportant un carter d'engrenages 1 et un moteur électrique 3, bridé sur le carter d'engrenages 1, qui actionne, par l'intermédiaire d'un engrenage à roues droites 5 et un mécanisme à manivelle 7, un cylindre émetteur 9 hydraulique dont la chambre de pression ll est reliée, par une conduite hydraulique 13, à un cylindre récepteur non représenté, actionnant le dispositif de débrayage de l'embrayage à friction Le moteur électrique 3 est commandé, de manière connue en soi, par une commande électronique, actionnant l'embrayage à friction lors du démarrage et du changement electric motor positioning drive for a friction clutch of a motor vehicle, comprising a gear case 1 and an electric motor 3, flanged on the gear case 1, which actuates, via a gear with straight wheels 5 and a crank mechanism 7, a hydraulic emitter cylinder 9 whose pressure chamber 11 is connected, by a hydraulic pipe 13, to a not shown cylinder receiver, actuating the disengagement device of the friction clutch electric motor 3 is controlled, in a manner known per se, by an electronic control, actuating the friction clutch when starting and changing
de vitesse d'une boite de vitesses du véhicule automobile. speed of a gearbox of the motor vehicle.
L'engrenage à roues droites 5 est un engrenage droit à denture hélicoïdale en développante et comprend une première roue dentée 15 sous la forme d'un secteur de roue dentée, qui est montée tournante, autour d'un axe de rotation 27, d'un côté dans un palier 19 d'une première coque de carter 21, formant une première base de support, et de l'autre, dans un palier 23 d'un couvercle de palier , formant une seconde base de support Le couvercle de palier 25 est fixé centré, par des vis 29, sur une surface d'appui 31 de la coque de carter 21 La roue dentée 15 engrène avec une roue dentée 33, conçue comme un pignon, qui est réalisée d'une seule pièce avec un arbre moteur, désigné par 35, portant le rotor 37 (figure 2) du moteur The spur gear 5 is a spur gear with involute helical gearing and comprises a first gear 15 in the form of a gear sector, which is rotatably mounted about an axis of rotation 27, one side in a bearing 19 of a first housing shell 21, forming a first support base, and the other in a bearing 23 of a bearing cover, forming a second support base The bearing cover 25 is fixed centered, by screws 29, on a bearing surface 31 of the casing shell 21 The toothed wheel 15 meshes with a toothed wheel 33, designed as a pinion, which is made in one piece with a motor shaft , designated 35, carrying the rotor 37 (Figure 2) of the motor
électrique 3.Electric 3.
Le mécanisme à manivelle 7 comprend un poussoir 39 qui avec l'une de ses extrémités s'articule sur un tourillon de manivelle 41 d'axe parallèle à l'axe de rotation 27 de la roue dentée 15, sensiblement diamétralement opposé au secteur denté de la roue dentée , et qui par son autre extrémité est appuyé dans une cavité d'un piston 43 du cylindre émetteur 9 Le tourillon 41 est maintenu entre deux flasques 45 rivetés en 44 sur la roue dentée 15 Le mécanisme à manivelle 7 convertit la rotation de la roue dentée 15 en un mouvement sensiblement de The crank mechanism 7 comprises a pusher 39 which, with one of its ends, is articulated on a crank pin 41 of axis parallel to the axis of rotation 27 of the toothed wheel 15, substantially diametrically opposed to the toothed sector of the toothed wheel, and which at its other end is supported in a cavity of a piston 43 of the emitter cylinder 9 The pin 41 is held between two flanges 45 riveted at 44 on the gear wheel 15 The crank mechanism 7 converts the rotation of the toothed wheel 15 in a movement substantially of
translation du poussoir 39 et donc du piston 43. translation of the pusher 39 and therefore of the piston 43.
Tandis que la roue dentée 15 possède au moins vingt dents, de préférence environ soixante-dix dents rapportées à un cercle complet, la roue dentée 33, servant de pignon, possède un nombre de dents compris entre un et sept au maximum, de préférence entre un et trois et en particulier deux dents 47 seulement (figure 3) De cette façon on peut obtenir une multiplication qui pour les petites dimensions de l'engrenage à roues droites 5 permet d'utiliser un moteur électrique de taille relativement petite. i Le diamètre du cercle de fond déterminant la section transversale portante de l'arbre moteur 35 dans la zone des dents 47 est relativement réduit et n'est que de 3 mm environ dans une forme de réalisation pratique Pour éviter une sollicitation en flexion trop importante de l'arbre moteur 35 dans cette zone, la roue dentée 33 est montée centrée par rapport à la coque de carter 21, des deux côtés de la roue dentée 15, respectivement dans un palier 49 et 51 Tandis que le palier 49 est conçu à la manière d'un palier fixe,fixant radialement et axialement, de manière usuelle, l'arbre moteur 35 à son extrémité de sortie d'un carter-moteur 53, le palier 51 est conçu à la manière d'un palier axialement libre et repose dans un siège 55 d'un support de palier 57, formé d'une seule pièce sur la coque de carter 21 Le palier 49 est centré dans le carter-moteur 53 qui à son tour est centré sur une surface d'appui 59 de la coque de carter 21 Les portées et 59 des deux paliers 49 et 51 sont accessibles à partir du même côté de la coque de carter 21, ce qui fait qu'elles peuvent être usinées dans une ébauche de coque de carter, en une opération, au moyen d'un machine- outil Les surfaces 55, 59 assurant le centrage des paliers 49, 51 peuvent ainsi être réalisées avec une très grande précision De cette façon le palier 49 supportant l'arbre moteur 35 dans le carter-moteur 53 peut, avec un autre palier 61, être utilisé comme palier précis de pignon, même si le montage de l'arbre moteur 35 dans trois paliers est hyperstatique. Les paliers 49, 51 sont très rapprochés de la roue dentée 15 Pour permettre ceci, les paliers 49, 51 recouvrent les zones terminales des rainures de denture, résultant de la fabrication, visibles en 63 Le palier 51 repose ici sur -une portée 65, à l'extrémité libre de l'arbre moteur, de diamètre réduit par rapport au diamètre du cercle extérieur de la roue dentée 33, tandis que le palier 49 repose sur un manchon 67 pressé sur l'arbre moteur 35, dont le diamètre intérieur est égal ou supérieur au diamètre du cercle extérieur de la roue dentée 33 et est fixé axialement sans circlips sur le manchon 67 et donc sur l'arbre moteur 35 Les paliers 49, 51 peuvent être placés ainsi l'un après l'autre sur l'arbre moteur. While the toothed wheel 15 has at least twenty teeth, preferably about seventy teeth relative to a complete circle, the toothed wheel 33 serving as a pinion has a number of teeth of between one and seven at the most, preferably between one and three and in particular only two teeth 47 (FIG. 3). In this way it is possible to obtain a multiplication which makes it possible to use a relatively small electric motor for the small dimensions of the spur gear 5. The diameter of the bottom circle defining the bearing cross-section of the drive shaft in the area of the teeth 47 is relatively small and is only about 3 mm in a practical embodiment. To avoid excessive bending stress of the motor shaft 35 in this area, the toothed wheel 33 is mounted centered with respect to the casing shell 21, on both sides of the toothed wheel 15, respectively in a bearing 49 and 51 While the bearing 49 is designed to in the manner of a fixed bearing, radially and axially fixing, in the usual way, the drive shaft 35 at its outlet end of a crankcase 53, the bearing 51 is designed in the manner of an axially free bearing and rests in a seat 55 of a bearing support 57, formed in one piece on the casing shell 21 The bearing 49 is centered in the crankcase 53 which in turn is centered on a bearing surface 59 of the crankcase 21 The staves and 59 of the two Yards 49 and 51 are accessible from the same side of the housing shell 21 so that they can be machined in a crankcase blank in one operation by means of a machine tool. In this way, the bearing 49 supporting the drive shaft 35 in the crankcase 53 can, with another bearing 61, be used as an accurate bearing, thus ensuring that the bearings 49, 51 are centered in a very precise manner. pinion, even if the mounting of the motor shaft 35 in three bearings is hyperstatic. The bearings 49, 51 are very close to the toothed wheel 15 To enable this, the bearings 49, 51 cover the end zones of the teeth grooves, resulting from the manufacture, visible at 63. The bearing 51 rests here on a bearing surface 65, at the free end of the motor shaft, of reduced diameter relative to the diameter of the outer circle of the toothed wheel 33, while the bearing 49 rests on a sleeve 67 pressed on the drive shaft 35, whose inner diameter is equal to or greater than the diameter of the outer circle of the toothed wheel 33 and is fixed axially without circlips on the sleeve 67 and thus on the drive shaft 35 The bearings 49, 51 can be placed thus one after the other on the engine shaft.
Dans la position maintenant l 'embrayage à friction totale- In the position now the friction clutch-
ment embrayé, la roue dentée 15 vient heurter contre un doigt 73 solidaire du carter, servant de butée de fin de course, par l'intermédiaire d'un tampon 71 présentant l'élasticité du caoutchouc, maintenu dans une découpe 69 de la roue dentée 15 Comme le montre plus particulièrement la figure 4, le doigt de butée 73 est fermement pressé à l'intérieur du carter 21, tandis qu'il est centré coulissant dans un alésage 75 du couvercle de palier 25, ce qui fait qu'au besoin il peut être enlevé au moyen d'un outil Lorsque le doigt de butée 73 est enlevé, la roue dentée 15 en forme de secteur, tournée vers le prolongement de palier 57, peut ainsi être insérée avec son axe fixe 17 dans le palier 19, avant de venir en prise avec la roue dentée 33, par When engaged, the toothed wheel 15 comes into contact with a finger 73 secured to the casing, acting as a limit stop, via a buffer 71 having the elasticity of the rubber, held in a cutout 69 of the toothed wheel. As shown more particularly in FIG. 4, the stop finger 73 is firmly pressed inside the housing 21, while it is slidably centered in a bore 75 of the bearing cover 25, so that if necessary it can be removed by means of a tool When the stop finger 73 is removed, the toothed gear 15 in the shape of a sector, turned towards the bearing extension 57, can thus be inserted with its fixed axis 17 in the bearing 19, before coming into engagement with the toothed wheel 33, by
rotation en retour.return rotation.
Les roues dentées 15, 33 sont en acier, la roue dentée 15 pouvant en variante être aussi en bronze, et tournent dans la coque de carter 21, dans un remplissage de graisse non représenté La coque de carter 21 est fermée, sur son côté ouvert, par un couvercle de carter 77 (figure 2) qui recouvre aussi une chambre de carter 81 séparée de la chambre d'engrenages, contenant un circuit électronique 79 et en particulier aussi un étage terminal pour le fonctionnement du moteur électrique 3 Un connecteur destiné au branchement du circuit électronique 79 est indiqué en 83 Le circuit électronique 79 comprend un capteur de distance 85, se présentant par exemple sous la forme d'un potentiomètre, fixé sur le couvercle de palier , qui est solidarisé en rotation avec l'axe 17, mais libre axialement Le capteur de distance 85 est The toothed wheels 15, 33 are made of steel, the toothed wheel 15 may also be made of bronze, and rotate in the casing shell 21, in a grease filling not shown. The casing shell 21 is closed, on its open side. by a casing cover 77 (FIG. 2) which also covers a casing chamber 81 separated from the gear chamber, containing an electronic circuit 79 and in particular also a terminal stage for the operation of the electric motor 3 A connector intended for the connection of the electronic circuit 79 is indicated in 83 The electronic circuit 79 comprises a distance sensor 85, for example in the form of a potentiometer, fixed on the bearing cover, which is secured in rotation with the axis 17, but free axially The distance sensor 85 is
également logé, protégé,à l'intérieur du couvercle 77. also housed, protected, inside the cover 77.
Entre un autre tourillon de manivelle 87 du mécanisme à manivelle 7 et un palier de pivotement 89 sur la coque de carter 21, est comprimé un accumulateur de force à ressort 91, qui renforce le couple d'entraînement du moteur électrique 3 pendant le déplacement du poussoir 39, lors de l'actionnement du cylindre émetteur 9, c'est-à-dire dans le sens du débrayage L'accumulateur de force à ressort 91 est à nouveau tendu lors du retour du moteur électrique 3, aidé dans ce cas par le ressort principal de l'embrayage Dans la position de fin de course, associée à la position d'embrayage, du mécanisme à manivelle 7, dans laquelle la roue dentée 15 s'applique contre le doigt de butée 73, l'accumulateur de force a ressort 91 se trouve dans une position de dépassement de point mort dans laquelle la ligne d'action de l'accumulateur de force à ressort 91 est inclinée par rapport à la ligne de liaison de l'axe 17 avec l'axe de rotation 27, à l'opposé de la zone de la course d'actionnement, comme indiqué par un angle 93, sur la figure 1 L'accumulateur de force à ressort 91 assure ainsi, dans la position d'embrayage, un blocage du servo-entraînement de positionnement, y compris lorsque le moteur électrique 3 n'est pas alimenté en courant Il est bien entendu qu'au lieu de l'accumulateur de force à ressort 91 il est possible de prévoir aussi un ressort provoquant uniquement le blocage, en particulier un Between a further crank pin 87 of the crank mechanism 7 and a pivot bearing 89 on the crankcase 21 is compressed a spring force accumulator 91, which enhances the driving torque of the electric motor 3 during the movement of the push-button 39, during actuation of the emitter cylinder 9, that is to say in the disengagement direction. The spring-force accumulator 91 is tensioned again upon the return of the electric motor 3, aided in this case by the main spring of the clutch In the end position, associated with the clutch position, of the crank mechanism 7, in which the toothed wheel 15 bears against the stop finger 73, the force accumulator The spring 91 is in a neutral position in which the action line of the spring force accumulator 91 is inclined with respect to the connecting line of the axis 17 with the axis of rotation 27. , opposite the race area The spring force accumulator 91 thus provides, in the clutch position, a blockage of the positioning servo-drive, including when the electric motor 3 n It is understood that instead of the spring force accumulator 91 it is possible to provide a spring which causes only the blocking, in particular a spring.
ressort de dépassement de point mort. overtaking spring of neutral.
Le blocage en position de fin de course d'embrayage peut aussi s'effectuer avec d'autres moyens Locking in the clutch end position can also be effected by other means
d'arrêt, par exemple avec un ressort d'encliquetage sensi- stopping, for example with a sensing snap spring
blement en U, indiqué en 95 sur la figure 1, qui fait ressort dans la position de fin de course d'embrayage sur le doigt de butée 73 Le ressort d'encliquetage 95 entoure le tampon 71 et est inséré avec celui- ci dans la découpe 69 de la U-shaped, shown at 95 in FIG. 1, which is raised in the clutch end position on the stop finger 73. The snap-in spring 95 surrounds the buffer 71 and is inserted therewith into the cutout 69 of the
roue dentée 15.gear wheel 15.
Une autre variante d'un moyen d'arrêt est représentée sur la figure 2, sous la forme d'un dispositif de blocage 97 électromagnétique Le dispositif de blocage 97 comprend un verrou de blocage 101 guidé sur la coque de carter 21, précontraint par un ressort 99 dans une position de coopération avec le mécanisme à manivelle 7 ou la roue dentée 15, lequel verrou de blocage verrouille automatiquement le mécanisme à manivelle 7 dans la position embrayée Si pour le débrayage, le moteur 3 est mis en marche, un électro-aimant 103 excite en même temps le dispositif de blocage 97 et libère l'entraînement Il est bien entendu qu'au lieu de l'entraînement d'actionnement électromagnétique du dispositif de blocage 97, il est possible de prévoir aussi un entraînement d'actionnement pneumatique ou hydraulique, à condition de disposer de sources de pression appropriées Comme entraînement d'actionnement il est possible d'utiliser en outre aussi le moteur électrique 3, de toute façon existant, par exemple en prévoyant que le verrou de blocage est précontraint, de manière élastique, dans sa position d'engagement et est libéré par une came entraînée, décalée angulairement, avec la roue Another variant of a stop means is shown in FIG. 2, in the form of an electromagnetic locking device 97. The locking device 97 comprises a locking lock 101 guided on the casing shell 21, pre-stressed by a spring 99 in a position of cooperation with the crank mechanism 7 or the toothed wheel 15, which locking latch automatically locks the crank mechanism 7 in the engaged position If for the disengagement, the motor 3 is started up, an electro- At the same time, the magnet 103 excites the locking device 97 and releases the drive. It is understood that instead of the electromagnetic actuation drive of the locking device 97, it is also possible to provide a pneumatic actuation drive. or hydraulic, provided that suitable sources of pressure are available. As an actuating drive, it is also possible to use the electric motor 3, of any type. existing, for example by providing that the locking latch is prestressed, elastically, in its engagement position and is released by a driven cam angularly offset with the wheel
dentée 15.toothed 15.
La figure 1 représente une autre variante d'un dispositif d'arrêt sous la forme d'une soupape de manoeuvre ou de blocage 105, commandée électriquement, montée à la sortie du cylindre émetteur 9 dans la conduite hydraulique 13, et qui à l'état non excité, ferme la liaison du cylindre émetteur avec le cylindre récepteur et est excitée aussi, lorsque le moteur électrique 3 est excité, ce qui libère la liaison entre le cylindre émetteur et le cylindre récepteur Lorsque la soupape 105 est fermée, le volume hydraulique retenu dans la chambre de pression Il maintient le servo-entraînement de positionnement dans la FIG. 1 shows another variant of a stop device in the form of an electrically controlled actuating or locking valve 105 mounted at the outlet of the emitter cylinder 9 in the hydraulic line 13, and which at the state not excited, closes the connection of the emitter cylinder with the receiver cylinder and is also excited, when the electric motor 3 is excited, which releases the connection between the emitter cylinder and the receiving cylinder When the valve 105 is closed, the hydraulic volume retained in the pressure chamber It keeps the servo-drive positioning in the
position de fin de course d'embrayage. clutch end position.
Les roues dentées 15, 33 sont des roues droites à denture hélicoïdale en développante Le nombre réduit de dents de la roue dentée 33 détermine un chevauchement de profils relativement réduit qui est toutefois compensé avantageusement par un grand rapport de recouvrement, ce qui donne dans l'ensemble un bon facteur total de chevauchement, Le grand angle d'hélicequi est de préférence d'environ 300 ou plus ne provoque que des bruits d'engrenage très réduits Les roues droites avec déport du The toothed wheels 15, 33 are straight wheels with involute helical teeth. The reduced number of teeth of the toothed wheel 33 determines a relatively small overlap of profiles which is, however, advantageously compensated by a large recovery ratio, which gives in the together a good total overlap factor, the large helix angle which is preferably about 300 or more causes only very low gearing noises.
profil ont de préférence un module normal d'environ 1,25. profile preferably have a normal modulus of about 1.25.
Le déport de profil sert aussi à réduire les contraintes de flexion dans le cas d'un pignon 33 très petit, par augmentation de l'aire de la section transversale du The profile offset also serves to reduce the bending stresses in the case of a very small pinion 33 by increasing the cross sectional area of the beam.
pignon.pinion.
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Legal Events
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ST | Notification of lapse |