FR2702523A1 - Control cylinder, in particular of a control shaft of a gearbox for motor vehicles. - Google Patents

Control cylinder, in particular of a control shaft of a gearbox for motor vehicles. Download PDF

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Abstract

L'invention se rapporte à un vérin de commande, notamment pour l'actionnement d'un arbre de commande de changement de vitesses 3 d'une boite de vitesses pour véhicules automobiles, une commande appropriée permettant un actionnement automatisé d'une boite de vitesses. Le vérin de commande prévu pour l'actionnement de la boite de vitesses, est composé d'un carter 1 dans lequel est disposé un piston de commande 6 relié de manière fixe à l'arbre de commande de changement de vitesses de la boite de vitesses, le piston de commande 6 étant sollicité hydrauliquement et logé dans le carter 1 en y étant monté de manière à pouvoir y être déplacé par un fluide de pression, en translation axiale et en rotation.The invention relates to a control cylinder, in particular for actuating a gear change control shaft 3 of a gearbox for motor vehicles, a suitable control allowing automated actuation of a gearbox. . The control cylinder provided for actuating the gearbox, is composed of a housing 1 in which is arranged a control piston 6 fixedly connected to the gearbox speed change control shaft. , the control piston 6 being hydraulically biased and housed in the housing 1 while being mounted therein so as to be able to be moved there by a pressure fluid, in axial translation and in rotation.

Description

L'invention se rapporte à un vérin de commande, notamment pourThe invention relates to a control cylinder, in particular for

l'actionnement d'un arbre de commande de changement de vitesses d'une boite de vitesses pour véhicules automobiles. On connaît déjà des dispositifs (voir par exemple le document DE-OS 4 011 850) dans lesquels on utilise un vérin de commande pour l'actionnement d'un embrayage à friction Un tel dispositif est destiné à la mise en oeuvre d'un procédé de commande d'un embrayage à friction automatisé et agissant entre un moteur d'entraînement et une boite de vitesses L'embrayage à friction peut être embrayé ou débrayé, par l'intermédiaire d'un mécanisme d'actionnement pouvant comporter une butée de débrayage et une fourchette coopérant avec la butée Le mécanisme d'actionnement est à cet effet commandé par un organe de commande sous la forme d'un vérin de commande hydraulique Toutefois, dans ce cas, la commande de la boite de vitesses s'effectue toujours par l'intermédiaire d'un levier de changement de vitesses, qui sollicite de manière appropriée, l'arbre de commande de changement de  the actuation of a gearshift control shaft of a gearbox for motor vehicles. Devices are already known (see for example document DE-OS 4 011 850) in which a control cylinder is used for actuating a friction clutch. Such a device is intended for implementing a method for controlling an automated friction clutch and acting between a drive motor and a gearbox The friction clutch can be engaged or disengaged, by means of an actuating mechanism which may include a clutch release bearing and a fork cooperating with the stopper The actuation mechanism is for this purpose controlled by a control member in the form of a hydraulic control cylinder However, in this case, the control of the gearbox is always carried out by via a shift lever, which appropriately biases the shift control shaft

vitesses de la boite de vitesses.gearbox gears.

Le but de l'invention consiste à fournir un vérin de commande hydraulique, notamment pour l'actionnement d'un arbre de commande de changement de vitesses d'une boite de vitesses pour véhicules automobiles, qui pour une commande appropriée, permet un  The object of the invention is to provide a hydraulic control cylinder, in particular for the actuation of a gearshift control shaft of a gearbox for motor vehicles, which for an appropriate control, allows a

actionnement automatisé de la boite de vitesses.  automated actuation of the gearbox.

Ce but est atteint conformément à l'invention, grâce au fait que l'arbre de commande de changement de vitesses est relié de manière fixe à un piston de commande disposé dans un carter, le piston de commande étant sollicité hydrauliquement et logé dans le carter en y étant monté de manière à pouvoir y être déplacé par un fluide de pression, en translation axiale et en rotation. L'avantage dans ce cas, réside dans le fait que par une sollicitation hydraulique appropriée du piston de commande, il est possible de déplacer l'arbre de commande de changement de vitesses d'une boite de vitesses, une rotation de l'arbre de commande de changement de vitesses permettant de sélectionner un indexage de rapport correspondant, et un mouvement axial de l'arbre de commande de changement de vitesses  This object is achieved in accordance with the invention, thanks to the fact that the gearshift control shaft is fixedly connected to a control piston arranged in a housing, the control piston being hydraulically biased and housed in the housing. by being mounted therein so that it can be moved there by a pressure fluid, in axial translation and in rotation. The advantage in this case lies in the fact that by appropriate hydraulic stress on the control piston, it is possible to move the gearshift control shaft of a gearbox, a rotation of the shaft of gearshift control for selecting a corresponding gear indexing, and an axial movement of the gearshift control shaft

permettant ensuite d'enclencher le rapport considéré.  allowing then to engage the report considered.

Selon une autre caractéristique essentielle, le piston de commande forme, à chacune des deux extrémités, avec le carter, une chambre de pression, ces chambres de pression étant alimentées par l'intermédiaire de raccords de fluide de pression, et assurant lors de l'alimentation en pression de l'une d'entre-elles, une translation axiale du piston de  According to another essential characteristic, the control piston forms, at each of the two ends, with the casing, a pressure chamber, these pressure chambers being supplied by means of pressure fluid connections, and ensuring during the pressure supply to one of them, an axial translation of the piston

commande dans la direction correspondante.  command in the corresponding direction.

Selon une autre configuration avantageuse, un piston annulaire mobile axialement et entourant de manière coaxiale le piston de commande, est directement ou indirectement en liaison avec le piston de commande, par l'intermédiaire d'une denture oblique Cela permet avantageusement, par l'intermédiaire de la denture oblique, de convertir le mouvement axial du piston annulaire en un mouvement de rotation de l'arbre de  According to another advantageous configuration, an annular piston movable axially and coaxially surrounding the control piston, is directly or indirectly in connection with the control piston, by means of an oblique toothing This advantageously allows, by means of of the oblique toothing, convert the axial movement of the annular piston into a rotational movement of the shaft

commande de changement de vitesses.gear change control.

Un autre mode de réalisation avantageux prévoit qu'entre le piston de commande et le piston annulaire, est disposé de manière coaxiale, un élément d'entraînement, qui est relié au piston de commande par l'intermédiaire d'une denture longitudinale, en formant une liaison fixe de rotation, mais libre en translation axiale, et au piston annulaire, par l'intermédiaire d'une denture oblique L'avantage de ce mode de réalisation réside dans le fait que l'arbre de commande de changement de vitesses est relié au piston de commande, qui à son tour, est agencé de manière à pouvoir se déplacer en translation axiale par rapport à l'élément d'entraînement, par l'intermédiaire de la denture longitudinale, et par le fait que l'élément d'entraînement est mis en rotation, au moyen de la denture oblique, par le piston annulaire mobile en direction axiale, de sorte qu'il est possible de réaliser, indépendamment de la position axiale momentanée du piston de commande, une rotation simultanée du piston de commande, par l'intermédiaire de l'élément d'entraînement, et donc une rotation de  Another advantageous embodiment provides that between the control piston and the annular piston, is arranged coaxially, a drive element, which is connected to the control piston via a longitudinal toothing, forming a fixed rotation link, but free in axial translation, and to the annular piston, by means of an oblique toothing The advantage of this embodiment lies in the fact that the gearshift control shaft is connected to the control piston, which in turn is arranged so that it can move in axial translation relative to the drive element, by means of the longitudinal toothing, and by the fact that the element drive is rotated by means of the oblique toothing by the annular piston movable in the axial direction, so that it is possible to achieve, independently of the momentary axial position of the control piston, a rotati simultaneous control piston, through the drive element, and therefore a rotation of

l'arbre de commande de changement de vitesses.  the gearshift control shaft.

En vue de repérer parfaitement les positions, le piston de commande et/ou le piston annulaire est ou sont pourvus de capteurs pour la détection du déplacement En guise de capteurs sont prévus des  In order to identify the positions perfectly, the control piston and / or the annular piston is or are provided with sensors for detecting displacement.

éléments inductifs et des aimants permanents.  inductive elements and permanent magnets.

Selon une autre configuration avantageuse, le piston annulaire est pourvu d'un capteur destiné à la  According to another advantageous configuration, the annular piston is provided with a sensor intended for the

détection de l'angle de rotation.rotation angle detection.

Selon un autre mode de réalisation favorable, le piston annulaire forme, sur un côté, une chambre de pression hydraulique Il est ici avantageusement possible d'agencer un ressort, de manière à ce qu'il soit dirigé à l'encontre de la chambre de pression, en permettant ainsi, à partir de chaque position du piston  According to another favorable embodiment, the annular piston forms, on one side, a hydraulic pressure chamber. It is here advantageously possible to arrange a spring, so that it is directed against the pressure chamber. pressure, thus allowing, from each position of the piston

annulaire, un retour jusqu'à la position initiale.  annular, a return to the initial position.

L'invention va être décrite plus en détail dans la suite, au regard d'un exemple de réalisation représenté sur le dessins annexé dont la figure unique montre de manière schématique un vérin de commande,  The invention will be described in more detail below, with regard to an exemplary embodiment shown in the accompanying drawings, the single figure of which schematically shows a control jack,

conforme à l'invention.according to the invention.

La figure unique montre un vérin de commande constitué d'un carter 1 de forme cylindrique, de préférence réalisé sous la forme d'une pièce en aluminium coulé sous pression, et vissé, par l'intermédiaire d'une bride, sur une boite de vitesses non représentée A l'intérieur du carter 1 sont disposés un piston de commande 6 mobile axialement, et un piston  The single figure shows a control cylinder consisting of a casing 1 of cylindrical shape, preferably made in the form of a piece of die-cast aluminum, and screwed, by means of a flange, to a box. speeds not shown Inside the casing 1 are arranged a control piston 6 movable axially, and a piston

annulaire 10 également mobile dans la direction axiale.  annular 10 also movable in the axial direction.

Le piston de commande 6 est relié par complémentarité de forme, par exemple par l'intermédiaire d'une douille de serrage, à un arbre central de commande de changement de vitesses 3 d'une boite de vitesses Le piston de commande 6 est guidé dans un alésage cylindrique du carter 1, et forme de part et d'autre de son élément d'étanchéité 16, des chambres de pression hydraulique 4, 5 Le montage du piston de commande 6 dans le carter 1,  The control piston 6 is formally connected, for example by means of a clamping sleeve, to a central gearshift control shaft 3 of a gearbox. The control piston 6 is guided in a cylindrical bore of the casing 1, and forms on both sides of its sealing element 16, hydraulic pressure chambers 4, 5 The mounting of the control piston 6 in the casing 1,

est rendu possible par le couvercle 17.  is made possible by the cover 17.

La chambre de pression 4 peut être alimentée par l'intermédiaire du raccord de fluide de pression 7, en produisant ainsi le déplacement axial du piston de commande 6, vers l'extérieur, tandis que la chambre de pression 5 est alimentée en fluide de pression par l'intermédiaire du raccord de fluide de pression 9, et assure une translation axiale du piston vers l'intérieur du carter 1 La position instantanée du piston de commande 6 peut être déterminée par l'intermédiaire du capteur inductif 14, en combinaison avec l'aimant  The pressure chamber 4 can be supplied via the pressure fluid connection 7, thereby producing the axial displacement of the control piston 6, towards the outside, while the pressure chamber 5 is supplied with pressure fluid by means of the pressure fluid connection 9, and ensures an axial translation of the piston towards the inside of the casing 1 The instantaneous position of the control piston 6 can be determined by means of the inductive sensor 14, in combination with the 'magnet

permanent 18.permanent 18.

Le piston de commande 6, et ainsi l'arbre de commande de changement de vitesses 3, est relié à l'élément d'entraînement 13, de manière fixe en rotation, mais libre en translation axiale, par l'intermédiaire de la denture longitudinale 11 La partie extérieure de l'élément d'entraînement 13 est pourvue sur sa surface extérieure, d'une denture oblique 2, qui est en prise avec une denture oblique correspondante sur le côté intérieur du piston annulaire Si la chambre de pression 15 est alimentée en fluide de pression hydraulique, le piston annulaire 10 est déplacé en direction axiale, l'élément d'entraînement 13 effectuant alors simultanément un mouvement de rotation, par l'intermédiaire de la denture oblique 2 Ce mouvement de rotation produit également la rotation du piston de commande 6 en commun avec l'arbre de commande de changement de vitesses 3 Pour relever l'angle de rotation de l'arbre de commande de changement de vitesses 3, l'élément d'entraînement 13 est équipé d'un  The control piston 6, and thus the speed change control shaft 3, is connected to the drive element 13, fixed in rotation, but free in axial translation, via the longitudinal toothing 11 The outer part of the drive element 13 is provided on its outer surface with an oblique toothing 2, which is engaged with a corresponding oblique toothing on the inner side of the annular piston If the pressure chamber 15 is supplied in hydraulic pressure fluid, the annular piston 10 is moved in the axial direction, the drive element 13 then simultaneously carrying out a rotation movement, by means of the oblique toothing 2 This rotation movement also produces the rotation of the piston 6 in common with the gearshift control shaft 3 To raise the angle of rotation of the gearshift control shaft 3, the drive element 13 is t equipped with

capteur 12 destiné à détecter l'angle de rotation.  sensor 12 intended to detect the angle of rotation.

En guise de capteur 14, est prévu un capteur de déplacement sans contact, qui est composé d'un aimant permanent 18 de forme annulaire, qui est monté sur le piston de commande 6, et d'un élément à bobine à enroulement primaire et secondaire, fixé sur la paroi extérieure cylindrique du carter 1 En variante, il est également possible de mettre en oeuvre un potentiomètre linéaire pour relever la position du piston de commande 6. Le piston annulaire 10 effectue un mouvement de déplacement linéaire, suite à l'alimentation en pression de la chambre de pression 15, en induisant, par l'intermédiaire de la denture oblique 2, un mouvement de rotation à l'élément d'entraînement 13, qui le transmet, par l'intermédiaire de la denture longitudinale 11, au piston de commande 6 et simultanément à l'arbre de commande de changement de vitesses 3, par l'intermédiaire de la liaison par complémentarité de forme La reprise du couple de réaction du piston annulaire 10, s'effectue dans le cas du présent exemple de réalisation, par l'intermédiaire de goupilles cylindriques 19 Le piston annulaire 10 agit à l'encontre du ressort de rappel 8, de sorte que lors de l'interruption de l'alimentation en pression de la chambre de pression 15, le ressort 8 déplace le piston  As a sensor 14, a contactless displacement sensor is provided, which is composed of a permanent magnet 18 of annular shape, which is mounted on the control piston 6, and of a coil element with primary and secondary winding. , fixed on the cylindrical outer wall of the casing 1 As a variant, it is also possible to use a linear potentiometer to read the position of the control piston 6. The annular piston 10 performs a linear movement movement, following the supply in pressure from the pressure chamber 15, by inducing, through the oblique toothing 2, a rotational movement to the drive element 13, which transmits it, via the longitudinal toothing 11, to the control piston 6 and simultaneously with the gearshift control shaft 3, via the form-fitting connection The reaction torque of the annular piston 10 is resumed In the case of the present embodiment, by means of cylindrical pins 19 The annular piston 10 acts against the return spring 8, so that when the pressure supply to the pressure chamber is interrupted pressure 15, spring 8 moves the piston

annulaire 10 dans sa position initiale.  ring 10 in its initial position.

Claims (8)

REVENDICATIONS.CLAIMS. 1 Vérin de commande, notamment pour l'actionnement d'un arbre de commande de changement de vitesses d'une boite de vitesses pour véhicules automobiles, caractérisé en ce que l'arbre de commande de changement de vitesses ( 3) est relié de manière fixe à un piston de commande ( 6) disposé dans un carter ( 1), le piston de commande ( 6) étant sollicité hydrauliquement et logé dans le carter ( 1) en y étant monté de manière à pouvoir y être déplacé par un fluide  1 control cylinder, in particular for actuating a gearshift control shaft of a gearbox for motor vehicles, characterized in that the gearshift control shaft (3) is connected so fixed to a control piston (6) disposed in a housing (1), the control piston (6) being hydraulically biased and housed in the housing (1) by being mounted therein so that it can be moved there by a fluid de pression, en translation axiale et en rotation.  pressure, in axial translation and in rotation. 2 Vérin de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce que le piston de commande ( 6) forme, à chacune des deux extrémités, avec le carter ( 1), une chambre de pression ( 4, 5), ces chambres de pression ( 4, ) étant alimentées par l'intermédiaire de raccords de fluide de pression ( 7, 9), et assurant lors de l'alimentation en pression de l'une d'entre-elles, une translation axiale du piston de commande ( 6) dans la  2 control cylinder according to claim 1, characterized in that the control piston (6) forms, at each of the two ends, with the housing (1), a pressure chamber (4, 5), these pressure chambers ( 4,) being supplied via pressure fluid connections (7, 9), and ensuring during the supply of pressure to one of them, an axial translation of the control piston (6) in the direction correspondante.corresponding direction. 3 Vérin de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un piston annulaire ( 10) mobile axialement et entourant de manière coaxiale le piston de commande ( 6), est directement ou indirectement en liaison avec le piston de commande ( 6), par  3 control cylinder according to claim 1, characterized in that an annular piston (10) movable axially and coaxially surrounding the control piston (6), is directly or indirectly in connection with the control piston (6), by l'intermédiaire d'une denture oblique ( 2).  through an oblique toothing (2). 4 Vérin de commande selon l'une des  4 Control cylinder according to one of revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'entre le  Claims 1 to 3, characterized in that between the piston de commande ( 6) et le piston annulaire ( 10), est disposé de manière coaxiale, un élément d'entraînement ( 13), qui est relié au piston de commande ( 6) par l'intermédiaire d'une denture longitudinale ( 11), en foramnt une liaison fixe de rotation, mais libre en translation axiale, et au piston annulaire ( 10), par  control piston (6) and the annular piston (10), is arranged coaxially, a drive element (13), which is connected to the control piston (6) via a longitudinal toothing (11 ), forming a fixed rotation link, but free in axial translation, and to the annular piston (10), by l'intermédiaire d'une denture oblique ( 2).  through an oblique toothing (2). Vérin de commande selon l'une desControl cylinder according to one of revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le piston de  claims 1 to 4, characterized in that the piston commande ( 6) et/ou le piston annulaire ( 10) est ou sont pourvus de capteurs ( 14) pour la détection du  control (6) and / or the annular piston (10) is or are provided with sensors (14) for detecting the déplacement.displacement. 6 Vérin de commande selon l'une des  6 Control cylinder according to one of revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'en guise de  claims 1 to 5, characterized in that by way of capteurs ( 14) sont prévus des éléments inductifs et des  sensors (14) are provided with inductive elements and aimants permanents ( 18).permanent magnets (18). 7 Vérin de commande selon l'une des  7 Control cylinder according to one of revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le piston  Claims 1 to 6, characterized in that the piston annulaire ( 10) est pourvu d'un capteur ( 12) destiné à la  ring (10) is provided with a sensor (12) intended for the détection de l'angle de rotation.rotation angle detection. 8 Vérin de commande selon l'une des  8 Control cylinder according to one of revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le piston  Claims 1 to 7, characterized in that the piston annulaire ( 10) forme, sur un côté, une chambre de  annular (10) forms, on one side, a pression hydraulique ( 15).hydraulic pressure (15). 9 Vérin de commande selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'un ressort ( 8) est agencé de manière à être dirigé à l'encontre de la chambre de  9 control cylinder according to claim 8, characterized in that a spring (8) is arranged so as to be directed against the chamber pression ( 15).pressure (15).
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