FR2717878A1

FR2717878A1 - Screw actuator to operate clutch in vehicle with internal combustion engine

Info

Publication number: FR2717878A1
Application number: FR9403297A
Authority: FR
Inventors: Trebaol Gildas
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-03-22
Filing date: 1994-03-22
Publication date: 1995-09-29
Anticipated expiration: 2014-03-22
Also published as: FR2717878B1

Abstract

The screw actuator can operate in both directions to engage and release a clutch in a transmission. The actuator is controlled by a numeric controller external to the actuator. The screw is driven through two electromagnets, which intermittently couple the mechanical energy from the clutch to the screw. The screw is threaded through the centre of the clutch plate, and runs freely on a central shaft. The drive to the screw is provided by magnetic coupling. Electromagnets on the screw are intermittently energised through slip rings. When the electromagnets are energised the screw rotates and the threads move the clutch plate backward or forward. The torque transmitted can be controlled by partly engaging the clutch.

Description

La présente invention concerne un vérin à vis à double effet, servant à commander un embrayage. Le vérin à vis est adapté pour être incorporé à l'embrayage et pour être piloté par un système de commande numérique externe au vérin à vis. Le vérin à vis, commandé par deux électroaimants, est entrainé par prélèvement intermittent d'énergie mécanique dans l'embrayage. Il sert à manoeuvrer les embrayages montés sur les transmissions d'automobiles, de machines agricoles, d'engins de manutention et de travaux publics, ainsi que les embrayages inverseurs montés sur les transmissions d'hélice de bateaux. The present invention relates to a double-acting screw jack, used to control a clutch. The screw jack is adapted to be incorporated into the clutch and to be controlled by a digital control system external to the screw jack. The screw jack, controlled by two electromagnets, is driven by intermittent mechanical energy withdrawal from the clutch. It is used to operate the clutches mounted on the transmissions of automobiles, agricultural machines, handling and public works machines, as well as the reversing clutches mounted on the propeller transmissions of boats.

Ces embrayages sont généralement manoeuvrés par
- la force humaine du conducteur,
- un vérin hydraulique ou pneumatique,
- un moteur électrique,
- un électro-aimant, exerçant une force d'attraction magnétique entre
les surfaces de friction de l'embrayage.These clutches are generally operated by
- human strength of the driver,
- a hydraulic or pneumatic cylinder,
- an electric motor,
- an electromagnet, exerting a magnetic attraction force between
clutch friction surfaces.

L'adaptation d'une commande numérique à ces dispositifs pose les difficultés suivantes
- la force humaine n'est pas utilisable,
- les vérins hydrauliques ou pneumatiques et les moteurs électriques
nécessitent des systèmes d'asservissement complexes et coûteux,
- les embrayages où les surfaces de friction sont pressées les unes
contre les autres par un électro-aimant provoquent un embrayage peu
progressif, et doivent être alimentés par un courant électrique
permanent induisant un échauffement par effet Joule.Adapting a digital control to these devices poses the following difficulties
- human force cannot be used,
- hydraulic or pneumatic cylinders and electric motors
require complex and costly control systems,
- clutches where the friction surfaces are pressed together
against others by an electromagnet cause a little clutch
progressive, and must be powered by an electric current
permanent inducing heating by Joule effect.

En solution à ces difficultés, le vérin à vis permet de réaliser une commande d'embrayage compacte, adaptable, et facile à piloter par un système de commande numérique
- le vérin à vis a une disposition symétrique, et la vis du vérin est
percée coaxialement à son axe, afin d'être traversée par l'arbre de
sortie de l'embrayage. De cette façon
- l'axe de poussée du vérin à vis est aligné sur les centres de
poussée des surfaces de friction de l'embrayage, assurant
ainsi l'équilibre des forces.In solution to these difficulties, the screw jack makes it possible to carry out a compact, adaptable clutch control, and easy to control by a digital control system.
- the screw jack has a symmetrical arrangement, and the jack screw is
drilled coaxially with its axis, in order to be crossed by the shaft of
clutch release. In this way
- the thrust axis of the screw jack is aligned with the centers of
thrust from the clutch friction surfaces, ensuring
thus the balance of forces.

- le vérin à vis est adapté pour commander un embrayage unique,
comme par exemple un embrayage d'automobile,
- le vérin à vis est également adapté pour commander un double
embrayage symétrique par rapport au vérin à vis, comme par
exemple un embrayage inverseur, dans une transmission
d'hélice de bateau. - the screw jack is suitable for controlling a single clutch,
like for example an automobile clutch,
- the screw jack is also suitable for ordering a double
symmetrical clutch with respect to the screw jack, as per
example a reverse clutch, in a transmission
boat propeller.

- Un ressort de compression, placé entre chaque embrayage et la vis du
vérin, permet de contrôler le couple transmis par l'embrayage en
pilotant le déplacement de la vis du vérin.- A compression spring, placed between each clutch and the screw of the
cylinder, used to control the torque transmitted by the clutch in
controlling the movement of the jack screw.

- La vis du vérin est mue par prélèvement d'énergie mécanique sur deux
pièces tournant constamment en sens opposés, à l'intérieur de 1' embrayage. - The jack screw is moved by taking mechanical energy from two
parts constantly rotating in opposite directions, inside the clutch.

- L'alimentation électrique du vérin à vis sert à commander
l'entrainement de la vis du vérin par l'une ou l'autre des deux
roues tournant en sens opposés.- The power supply of the screw jack is used to control
the drive of the jack screw by one or the other of the two
wheels turning in opposite directions.

- L'alimentation électrique est coupée lorsque la vis du vérin s'est
suffisamment déplacée pour effectuer la manoeuvre d'embrayage ou de
débrayage. La vis du vérin est alors maintenue en position sans
apport d'énergie électrique ou mécanique.- The power supply is cut off when the jack screw has
moved enough to perform the clutch or
declutching. The jack screw is then held in position without
supply of electrical or mechanical energy.

- Un capteur de rotation incorporé au vérin permet de mesurer le
déplacement de la vis du vérin, afin de mesurer la course de la vis
du vérin pour surveiller l'usure des surfaces de friction de
l'embrayage, et afin de contrôler un embrayage progressif.- A rotation sensor incorporated in the cylinder allows to measure the
displacement of the jack screw, in order to measure the stroke of the screw
of the cylinder to monitor the wear of the friction surfaces of
the clutch, and to control a progressive clutch.

- Pour commander le vérin à vis, la commande numérique
- envoie au vérin à vis une impulsion électrique qui provoque le
déplacement de la vis du vérin par prélèvement d'une partie
de l'énergie mécanique de l'embrayage,
- reçoit en retour les impulsions électriques du capteur de
déplacement de la vis du vérin,
- effectue un calcul d'asservissement pour déterminer la durée
de l'impulsion de commande en fonction du déplacement à
obtenir et du déplacement déjà effectué par la vis du vérin.- To control the screw jack, digital control
- sends an electrical impulse to the screw jack which causes the
displacement of the jack screw by removal of a part
mechanical energy of the clutch,
- receives in return the electrical pulses from the
displacement of the jack screw,
- performs a servo calculation to determine the duration
of the control pulse as a function of the displacement at
obtain and displacement already carried out by the screw of the jack.

DESCRIPTION DU DISPOSITIF
La description du vérin à vis, objet du brevet, est précédée par la description d'un double embrayage inverseur, fournie à titre d'exemple non limitatif, pour décrire une application réaliste du vérin à vis.DESCRIPTION OF THE DEVICE
The description of the screw jack, subject of the patent, is preceded by the description of a double reverse clutch, provided by way of nonlimiting example, to describe a realistic application of the screw jack.

Ces deux descriptions s' appuient sur les figures 1 à 4
- la figure 1 est une demi-vue d'un double embrayage inverseur
commandé par le vérin à vis. Les numéros attribués aux pièces
principales sont séparés en deux catégories
- les numéros (1) à (26) désignent les pièces de l'embrayage
décrit en exemple,
- les numéros (30) à (49) désignent les pièces du vérin à vis. These two descriptions are based on Figures 1 to 4
- Figure 1 is a half view of a double reverse clutch
controlled by the screw jack. The numbers assigned to the parts
main are separated into two categories
- the numbers (1) to (26) designate the clutch parts
described in example,
- the numbers (30) to (49) designate the parts of the screw jack.

- La figure 2 représente la même vue que la figure 1, sans la
numérotation des pièces.- Figure 2 shows the same view as Figure 1, without the
numbering of parts.

- La figure 3 est une vue complète du vérin à vis adapté pour
commander un double embrayage inverseur.- Figure 3 is a complete view of the screw jack adapted for
order a double reverse clutch.

- La figure 4 est une vue complète du vérin à vis adapté pour
commander un embrayage simple, sans inverseur. Sur cette vue, le
vérin à vis comporte une pièce de plus que sur la figure 1,
désignée par le numéro (50).- Figure 4 is a complete view of the screw jack adapted for
order a single clutch, without reverser. In this view, the
screw jack has one more piece than in FIG. 1,
designated by the number (50).

DESCRIPTION DE L'EMBRAYAGE,
en exemple d'application du dispositif breveté
Le bâti (17)
- il assure le guidage de l'arbre d'entrée encastré sur la pièce (23),
et de l'arbre de sortie (l). DESCRIPTION OF THE CLUTCH,
as an example of application of the patented device
The frame (17)
- it guides the recessed input shaft on the part (23),
and the output shaft (l).

- Il contient deux dispositifs d'embrayage symétriques par rapport à
l'axe (AA). - It contains two symmetrical clutch devices with respect to
the axis (AA).

- Le volume intérieur du bâti (17) est divisé en cinq zones
- deux zones symétriques par rapport à (AA) contiennent chacune
un embrayage à disques de friction. Ces deux volumes sont à
l'air libre, afin d'assurer le refroidissement des disques de
friction et l'évacuation des poussières d'usure des surfaces
de frottement. Ces deux zones sont accesssibles par démontage
des couvercles (3).- The interior volume of the frame (17) is divided into five zones
- two symmetrical zones with respect to (AA) each contain
a friction disc clutch. These two volumes are
open air to cool the discs
friction and evacuation of wear dust from surfaces
friction. These two areas are accessible by dismantling
covers (3).

- Les roues d'engrenage sont lubrifiées par barbotage dans un
carter à huile étanche, fermé par les joints à lèvres (18),
(24), (26) et par le joint torique (22). L'intérieur du
carter est accessible par démontage du couvercle (20).- The gear wheels are lubricated by bubbling in a
sealed oil pan, closed by lip seals (18),
(24), (26) and by the O-ring (22). The interior of the
housing is accessible by removing the cover (20).

- Les connexions électriques du vérin à vis sont regroupées dans
un compartiment accessible par démontage du couvercle (43).- The electrical connections of the screw jack are grouped in
a compartment accessible by removing the cover (43).

- Le vérin à vis est placé dans la zone centrale du bâti (17),
dans un volume séparé du carter à huile par le joint à lèvres
(18) et protégé des poussières par le joint tournant (33).- The screw jack is placed in the central area of the frame (17),
in a volume separated from the oil pan by the lip seal
(18) and protected from dust by the rotating joint (33).

La pièce (23)
- l'arbre d'entrée encastré sur cette pièce est constamment entrainé
en rotation par une force motrice externe.Room (23)
- the input shaft embedded on this part is constantly driven
in rotation by an external driving force.

- La denture de la pièce (23) engrène sur les pièces (16) et les
entraine en rotation en sens opposés.- The teeth of the part (23) mesh on the parts (16) and the
rotates in opposite directions.

- Les roulements à billes (21) et (25) assurent le guidage en rotation
de la pièce (23). - The ball bearings (21) and (25) provide rotation guidance
of the part (23).

- Le roulement à billes (21) supporte également la poussée axiale
exercée par la denture d'engrenage cônique de la pièce (23),
suivant l'axe (AA).- The ball bearing (21) also supports the axial thrust
exerted by the bevel gear teeth of the part (23),
along the axis (AA).

Les pièces (16)
- ces pièces entrainées par la pièce (23) servent à entrainer en
rotation les disques de friction (12), ainsi que les pièces (36) du
vérin à vis.Pieces (16)
- These parts driven by the part (23) are used to drive in
rotation the friction discs (12), as well as the parts (36) of the
screw jack.

- Afin d'entrainer les disques de friction (12), les pièces (16)
comportent des encoches où s' engagent les saillies du pourtour
extérieur des disques (12).- In order to drive the friction discs (12), the parts (16)
have notches which engage the projections of the periphery
outside of the discs (12).

- Les pièces (16) comportent un épaulement et des trous taraudés
servant à centrer et à fixer les pièces (36).- The parts (16) have a shoulder and tapped holes
used to center and fix the parts (36).

Les pièces (14)
- elles sont entrainées en rotation par les disques de friction (11),
lorsque ceux-ci sont pressés au contact des disques (12), et elles
servent à entrainer en rotation l'arbre de sortie (1), dans un sens
ou dans le sens opposé.Coins (14)
- they are rotated by the friction discs (11),
when these are pressed in contact with the discs (12), and they
are used to rotate the output shaft (1) in one direction
or in the opposite direction.

- Afin d'être entrainées par les disques (11), les pièces (14)
comportent des encoches où s' engagent les saillies du pourtour
intérieur des disques (11).- In order to be driven by the discs (11), the parts (14)
have notches which engage the projections of the periphery
inside of the discs (11).

- Afin d'entrainer en rotation l'arbre de sortie (1), les pièces (14)
comportent des cannelures coulissant sur l'arbre de sortie (1).- In order to rotate the output shaft (1), the parts (14)
have grooves sliding on the output shaft (1).

Les disques de friction (11) et (12)
- lorsqu'ils ne sont pas pressés entre les plateaux (8) et (15), les
trois disques (11) tournent librement par rapport aux trois disques (12)
lorsque l'empilement de disques est pressé entre les plateaux (8) et
(15), les garnitures de friction (13) transmettent le couple moteur
des disques (12) vers les disques (11).The friction discs (11) and (12)
- when they are not pressed between the plates (8) and (15), the
three discs (11) rotate freely relative to the three discs (12)
when the disc stack is pressed between the plates (8) and
(15), the friction linings (13) transmit the engine torque
from the discs (12) to the discs (11).

- Ce système à disques a été choisi à titre d'exemple. Le vérin à vis
peut également commander les embrayages à cônes de friction,
fréquemment utilisés dans les embrayages inverseurs des
transmissions d'hélice de bateaux.- This disc system was chosen as an example. The screw jack
can also control friction cone clutches,
frequently used in reversing clutches
boat propeller transmissions.

Les plateaux (8)
- chacun d'entre eux est centré par un épaulement en appui sur les
pièces (16).Trays (8)
- each of them is centered by a shoulder resting on the
parts (16).

- La force de pression axiale exercée par le vérin à vis sur les
embrayages est supportée par les roulements à rouleaux côniques (6)
placés entre les plateaux (8) et les couvercles (3). - The axial pressure force exerted by the screw jack on the
clutches is supported by taper roller bearings (6)
placed between the plates (8) and the covers (3).

- Chaque plateau (8) est en contact avec deux joints à lèvre
métallique (7). Ces joints concentriques servent à protéger chaque
roulement (6) contre les poussières d'usure des embrayages.- Each plate (8) is in contact with two lip seals
metallic (7). These concentric seals serve to protect each
bearing (6) against wear dust from the clutches.

Les plateaux (15)
- chacun d'entre eux est centré en appui sur un épaulement d'une pièce
(14).Trays (15)
- each of them is centered on a one-piece shoulder
(14).

- Ils sont déplacés suivant l'axe (BB) par le vérin à vis
- lors d'une manoeuvre d'embrayage, le vérin à vis presse un des
plateaux (15) contre un des empilements de disques (11) et
(12),
- lors d'un manoeuvre de débrayage, le vérin à vis se rétracte
et le plateau (15) est repoussé contre le vérin à vis par un
ressort de rappel (9).- They are moved along the axis (BB) by the screw jack
- during a clutch operation, the screw jack presses one of the
trays (15) against one of the disc stacks (11) and
(12),
- during a declutching operation, the screw jack retracts
and the plate (15) is pushed back against the screw jack by a
return spring (9).

- Le double mécanisme d'embrayage étant symétrique, le déplacement du
vérin à vis provoque simultanément le serrage du plateau (15) d'un
embrayage, et le désserrage du plateau (15) de l'embrayage opposé.- The double clutch mechanism being symmetrical, the displacement of the
screw jack simultaneously causes the plate (15) to be tightened by a
clutch, and loosening the plate (15) of the opposite clutch.

Les ressorts de rappel (9)
- ils servent à repousser les pièces (14) et (15) contre le vérin à
vis, afin de désserrer les disques (11) et (12) lors d'une
manoeuvre de débrayage.Return springs (9)
- they are used to push the parts (14) and (15) against the cylinder to
screw, in order to loosen the discs (11) and (12) during a
declutching operation.

- Chaque ressort (9) est en appui sur un flasque (5), qui repose en
butée sur la bague intérieure d'un des roulements à billes (2)
assurant le guidage en rotation de l'arbre de sortie (1).- Each spring (9) is supported on a flange (5), which rests in
stop on the inner ring of one of the ball bearings (2)
guiding in rotation the output shaft (1).

- Chaque ressort (9) est enveloppé par un soufflet (10) servant à
protéger l'arbre de sortie (1) contre les poussières d'usure de
l'embrayage.- Each spring (9) is wrapped by a bellows (10) used to
protect the output shaft (1) against wear dust from
the clutch.

DESCRIPTION DU VERIN A VIS,
objet du brevet
Les pièces du vérin à vis sont en contact avec
- les pièces (15),
- les pièces (16) et les joints toriques (22),
- le bâti (17) et les joints à lèvres (24).DESCRIPTION OF THE SCREW,
subject of the patent
The parts of the screw jack are in contact with
- the parts (15),
- the parts (16) and the O-rings (22),
- the frame (17) and the lip seals (24).

Liaison entre le vérin à vis et les plateaux (15)
- appui et centrage du soufflet de chaque joint tournant (33) sur une
pièce (15),
- appui et centrage de chaque rondelle Belleville (30) sur une pièce
(15),
- centrage de chaque butée à billes (31) sur une pièce (15). Connection between the screw jack and the plates (15)
- support and centering of the bellows of each rotary joint (33) on a
piece (15),
- support and centering of each Belleville washer (30) on a part
(15),
- centering of each thrust ball bearing (31) on a part (15).

Liaison entre le vérin à vis et les pièces (16) et (22)
- appui et centrage de chaque pièce (36) sur une pièce (16),
- fixation de chaque pièce (36) sur une pièce (16), par les vis (32),
- appui et centrage de chaque joint torique (22) sur une pièce (38).Connection between the screw jack and parts (16) and (22)
- support and centering of each part (36) on a part (16),
- fixing of each part (36) on a part (16), by the screws (32),
- support and centering of each O-ring (22) on a part (38).

Liaison entre le vérin à vis et les pièces (17) et (24)
- contact d'étanchéité de chaque joint à lèvres (24) sur une bague
(41),
- frettage de la pièce (47) dans un alésage du bâti (17),
- appui et centrage de chaque pièce (45) sur le bâti (17),
- appui et centrage de la pièce (46) dans une chambre du bâti (17),
- appui du couvercle (43) sur un plan du bâti (17),
- fixation du couvercle (43) sur le bâti (17), par les vis (40).Connection between the screw jack and parts (17) and (24)
- sealing contact of each lip seal (24) on a ring
(41),
- hooping of the part (47) in a bore of the frame (17),
- support and centering of each part (45) on the frame (17),
- support and centering of the part (46) in a chamber of the frame (17),
- support of the cover (43) on a plane of the frame (17),
- fixing of the cover (43) on the frame (17), by the screws (40).

Le circuit d'alimentation électrique des électro-aimants ( décrits plus bas ) parcourt les pièces suivantes
- le système de commande numérique (non représenté) contrôlant
l'embrayage commute deux sources d'alimentation électrique externes
(non représentées).The electromagnet power supply circuit (described below) runs through the following parts
- the digital control system (not shown) controlling
the clutch switches two external power sources
(not shown).

- Les deux pôles de sortie de chaque alimentation sont reliés l'un à
la masse électrique, l'autre à un câble d'alimentation électrique
(non représenté).- The two output poles of each supply are connected one to
the electrical ground, the other to an electrical power cable
(not shown).

- Chaque câble d'alimentation électrique est raccordé à l'extrémité
d'une couronne (44) aboutissant dans le compartiment électrique
fermé par le couvercle (43).- Each power supply cable is connected at the end
a crown (44) ending in the electrical compartment
closed by the cover (43).

- Chaque couronne (44) est en contact électrique avec une bague (41). - Each ring (44) is in electrical contact with a ring (41).

- Les bornes de connexion (39) de chaque solénoïde (35) sont soudées
sur une bague (41) et sur une pièce (36).- The connection terminals (39) of each solenoid (35) are soldered
on a ring (41) and on a part (36).

- Chaque pièce (36) est en contact électrique avec une pièce (16). - Each part (36) is in electrical contact with a part (16).

- Chaque pièce (16) est en contact électrique avec le bâti (17). - Each part (16) is in electrical contact with the frame (17).

- Le bâti (17) est relié à la masse électrique. - The frame (17) is connected to the electrical ground.

Les couronnes d'alimentation (44)
- pour assurer un bon contact électrique entre les bagues (41) et les
couronnes (44), celles-ci sont fabriquées dans un métal élastique,
et leur partie circulaire a une forme ondulée. De cette façon,
chaque couronne (44) se comporte comme un ressort de compression
qui s'appuie en plusieurs points de contact sur une bague (41).Feeding crowns (44)
- to ensure good electrical contact between the rings (41) and the
crowns (44), these are made of an elastic metal,
and their circular part has a wavy shape. In this way,
each crown (44) behaves like a compression spring
which is supported at several contact points on a ring (41).

- Chaque couronne (44) est électriquement isolée du bâti (17) par une
collerette (45) fabriquée en matière plastique isolante.- Each ring (44) is electrically isolated from the frame (17) by a
flange (45) made of insulating plastic.

- La lamelle de connexion de chaque couronne est maintenue dans le
compartiment électrique par la pièce porte-connexions (46),
fabriquée en matière plastique isolante. - The connecting strip of each crown is held in the
electrical compartment by the connection-holding part (46),
made of insulating plastic.

Les bagues (41)
- leur surface cylindrique extérieure est utilisée corme surface
d'étanchéité pour les joints (24) de l'embrayage.Rings (41)
- their external cylindrical surface is used as surface
for the clutch seals (24).

- L'une de leurs extrémités est plane, et glisse sur une couronne
(44).- One of their ends is flat, and slides on a crown
(44).

- Pour minimiser l'usure découlant de ce glissement continu, et pour
réduire les pertes d'énergie électrique, les bagues (41) et les
couronnes (44) sont réalisées dans un métal ayant une bonne
résistance au frottement, un faible coefficient de frottement, et
une faible résistance électrique.- To minimize the wear resulting from this continuous sliding, and to
reduce losses of electrical energy, the rings (41) and the
crowns (44) are made of a metal having good
friction resistance, low coefficient of friction, and
low electrical resistance.

Les solénoïdes (35)
- chaque solénoïde (35) est enrobé dans un surmoulage (38), fabriqué
en matière plastique isolante, et réalisé après le soudage des
connexions (39) sur les pièces (36) et (41).Solenoids (35)
- each solenoid (35) is coated in an overmolding (38), manufactured
made of insulating plastic, and made after welding the
connections (39) on the parts (36) and (41).

- Ainsi assemblées par le surmoulage (38), les pièces (35), (36) et
(41) constituent un électro-aimant exerçant une force d'attraction
magnétique entre les pièces (36) et (37), lorsqu'un courant
électrique parcourt le solénoïde (35).- Thus assembled by the overmolding (38), the parts (35), (36) and
(41) constitute an electromagnet exerting a force of attraction
magnetic between parts (36) and (37), when a current
electric traverses the solenoid (35).

Les pièces (36), appelées pièces motrices dans les revendications
- elles sont fixées sur chacune des pièces (16) pour prélever la force
motrice servant à entrainer en rotation la vis (48) du vérin.The parts (36), called drive parts in the claims
- They are fixed on each of the parts (16) to take the force
drive for rotating the screw (48) of the jack.

- Chaque pièce (36) comporte une surface de glissement sur laquelle
s'appuie un joint tournant (33).- Each piece (36) has a sliding surface on which
is supported by a rotating joint (33).

- Chaque pièce (36) comporte une surface de friction servant à
entrainer en rotation une pièce (37).- Each piece (36) has a friction surface used to
drive in rotation a part (37).

Les pièces (37), appelées pièces de transmission dans les revendications
- elles servent à transmettre à la vis (48) le couple moteur de chaque
pièce (36).The parts (37), called transmission parts in the claims
- they are used to transmit to the screw (48) the engine torque of each
piece (36).

- Chaque pièce (37) est liée à la vis (48) du vérin par une liaison
glissière, réalisée par exemple en plaçant une clavette (34) entre
la vis (48) et chaque pièce (37).- Each part (37) is linked to the screw (48) of the jack by a connection
slide, made for example by placing a key (34) between
the screw (48) and each part (37).

- Chaque pièce (37) entraine en rotation la vis (48), lorsqu'elle est
attirée contre une des pièces (36) par un des solénoïdes (35)
alimenté en courant électrique.- Each part (37) rotates the screw (48), when it is
attracted to one of the parts (36) by one of the solenoids (35)
supplied with electric current.

Surface de friction et matériau des pièces (36) et (37)
- La surface de friction entre les pièces (36) et (37) est, suivant
les caractéristiques d'application du vérin à vis, plane ou bien
cônique. Friction surface and material of parts (36) and (37)
- The friction surface between the parts (36) and (37) is, according to
the application characteristics of the screw jack, flat or else
conical.

- Une surface de friction cônique permet de minimiser l'intensité du
courant électrique parcourant les solénoïdes (35), car la force
d'attraction magnétique nécessaire pour obtenir un couple de
frottement adéquat entre les pièces (36) et (37) est d'autant plus
faible que l'angle du cône de friction est fermé.- A conical friction surface minimizes the intensity of the
electric current flowing through the solenoids (35) because the force
of magnetic attraction needed to get a couple of
adequate friction between the parts (36) and (37) is all the more
low that the angle of the friction cone is closed.

- Le demi-angle au sommet du cône de friction entre les pièces (36) et
(37) est cependant supérieur à l'angle de frottement entre les
pièces (36) et (37), afin d'éviter le collage des pièces (36) et
(37) par l'effet de grippage des cônes emmanchés l'un dans l'autre.- The half angle at the top of the friction cone between the parts (36) and
(37) is however greater than the angle of friction between the
parts (36) and (37), in order to avoid sticking of the parts (36) and
(37) by the seizing effect of the cones fitted one inside the other.

- Les pièces (36) et (37) sont fabriquées dans un métal dur, afin
qu'il résiste au patinage, inévitable lorsque les surfaces de
friction des pièces (36) et (37) entrent en contact.- The parts (36) and (37) are made of hard metal, so
that it resists skating, inevitable when the surfaces of
friction parts (36) and (37) come into contact.

Ce métal est ferro-magnétique, afin que les solénoïdes (35)
induisent une force d'attraction magnétique suffisante entre les
pièces (36) et (37).This metal is ferro-magnetic, so that the solenoids (35)
induce a sufficient magnetic attraction force between the
parts (36) and (37).

- Ce métal a cependant une aimantation rémanente aussi faible que
possible, afin d'éviter que les pièces (36) et (37) ne restent
collées après que la commande numérique ait coupé le courant
électrique parcourant le solénoïde (35).- However, this metal has a remanent magnetization as weak as
possible, in order to prevent parts (36) and (37) from remaining
glued after the digital control has cut the power
electric traversing the solenoid (35).

Contrôle et limitation du mouvement transmis par les pièces (36) et (37) à la vis (48)
- dès que l'alimentation électrique d'un solénoïde (35) est coupée,
les pièces (36) et (37) sont décollées l'une de l'autre par les
ressorts de rappel (42). La transmission du couple moteur des
pièces (36) à la vis (48) est ainsi contrôlée par les impulsions de
l'alimentation électrique de chaque électro-aimant.Control and limitation of the movement transmitted by the parts (36) and (37) to the screw (48)
- as soon as the power supply to a solenoid (35) is cut,
the parts (36) and (37) are detached from one another by the
return springs (42). The transmission of the engine torque
parts (36) to the screw (48) is thus controlled by the pulses of
the power supply of each electromagnet.

- Le couple de frottement maximal entre les pièces (36) et (37) est
calculé, en fonction de la force magnétique entre les pièces (36)
et (37) et en fonction des dimensions de la surface de friction
entre les pièces (36) et (37), pour provoquer le patinage entre les
pièces (36) et (37) lorsque la vis (48) est serrée à bloc contre un
embrayage, afin de limiter l'effort de serrage de la vis (48) pour
éviter d'atteindre la limite de rupture du mécanisme.- The maximum friction torque between parts (36) and (37) is
calculated, as a function of the magnetic force between the parts (36)
and (37) and depending on the dimensions of the friction surface
between the parts (36) and (37), to cause slippage between the
parts (36) and (37) when the screw (48) is fully tightened against a
clutch, in order to limit the tightening force of the screw (48) for
avoid reaching the breaking point of the mechanism.

- Lorsqu'un des épaulements de la vis (48) bute contre la pièce (37)
qui entraine la vis (48) en rotation, cette pièce (37) se déplace
suivant l'axe (BB), et se sépare de la pièce (36), ce qui
interrompt la transmission du couple moteur entre les pièces (36)
et (37). Ces butées de fin de course de la vis (48) servent à
- arrêter le déplacement de la vis (48), lorsqu'un embrayage
pressé par le vérin à vis atteint son seuil d'usure maximale,
- limiter le recul de la vis (48), lorsque le vérin à vis est
utilisé pour commander un embrayage simple, non inverseur.- When one of the shoulders of the screw (48) abuts against the part (37)
which drives the screw (48) in rotation, this part (37) moves
along the axis (BB), and separates from the part (36), which
interrupts the transmission of engine torque between parts (36)
and (37). These end stops of the screw (48) are used to
- stop the movement of the screw (48), when a clutch
pressed by the screw jack reaches its maximum wear threshold,
- limit the recoil of the screw (48), when the screw jack is
used to control a single, non-reversing clutch.

Dans ce cas, représenté sur la figure 4, le déplacement de la
vis (48) est limité dans un sens par le serrage contre
l'embrayage, et dans l'autre sens par la butée de fin de
course de la vis (48).In this case, represented in FIG. 4, the displacement of the
screw (48) is limited in one direction by tightening against
the clutch, and in the other direction by the end stop of
screw stroke (48).

La vis (48)
- elle est vissée dans la pièce fixe (47).The screw (48)
- It is screwed into the fixed part (47).

- Elle se déplace suivant l'axe (BB) dans un sens ou dans le sens
opposé, lorsque la commande numérique alimente l'un ou l'autre des
électro-aimants.- It moves along the axis (BB) in one direction or in the direction
opposite, when the digital control powers one or other of the
electromagnets.

- Sa force de poussée est transmise à un embrayage simple (ou à un
double embrayage inverseur) par l'intermédiaire d'une (ou deux)
butée(s) à billes (31) et d'un (ou deux) ressort(s) de compression
(30), décrit(s) plus bas. Ces deux adaptations du vérin à vis sont
respectivement représentées sur les figures 4 et 3.- Its pushing force is transmitted to a simple clutch (or to a
double reverse clutch) via one (or two)
ball bearing (s) (31) and one (or two) compression spring (s)
(30), described below. These two adaptations of the screw jack are
respectively shown in Figures 4 and 3.

lorsque le vérin à vis ne commande qu'un embrayage simple (cas de la
figure 4), la pièce (37) repoussée par le ressort (42) est arrêtée,
à l'extrémité libre de la vis (48), par un anneau élastique (50) de
type circlips .when the screw jack controls only a single clutch (case of
FIG. 4), the part (37) pushed back by the spring (42) is stopped,
at the free end of the screw (48), by an elastic ring (50) of
circlip type.

- Le sens du pas de la vis (48) et le sens de rotation des pièces (36)
sont fixés de telle sorte que la vis du vérin se déplace axialement
en direction de la pièce (36) qui l'entraine en rotation, afin que
le couple de frottement résiduel transmis à la vis du vérin, à
travers une butée à billes (31) par un embrayage en position
embrayée, ait tendance à serrer la vis du vérin contre cet
embrayage.- The direction of the screw pitch (48) and the direction of rotation of the parts (36)
are fixed so that the cylinder screw moves axially
towards the part (36) which drives it in rotation, so that
the residual friction torque transmitted to the jack screw, at
through a thrust ball bearing (31) by a clutch in position
engaged, tends to tighten the jack screw against this
clutch.

- Le pas de la vis (48) est fixé à une valeur suffisamment faible pour
empêcher sa mise en rotation par la force axiale exercée sur la vis
(48) par le plateau (15) d'un embrayage en position embrayée. De
cette façon, le serrage de la vis (48) contre un embrayage se
maintient après suppression du couple moteur transmis par les
pièces (37) à la vis (48).- The pitch of the screw (48) is fixed at a value low enough to
prevent it from rotating by the axial force exerted on the screw
(48) by the plate (15) of a clutch in the engaged position. Of
in this way, the tightening of the screw (48) against a clutch is
maintains after removal of the engine torque transmitted by the
parts (37) to the screw (48).

- Le déplacement de la vis (48) suivant l'axe (BB) est mesuré par le
capteur (49), qui détecte le passage d'une (ou de plusieurs)
rainure(s) parallèle(s) à l'axe (BB) taillée(s) dans la partie
filetée de la vis (48). Le nombre de rainures est défini en
fonction de la précision de mesure à obtenir : si n est le nombre
de rainures et si p est le pas de la vis (48), l'intervalle de
déplacement de la vis (48) entre deux mesures successives est p/n
Le capteur (49)
- la tête de mesure du capteur est alignée sur l'axe (AA) et détecte
la variation de distance entre le capteur (49) et la vis (48) du
vérin.- The displacement of the screw (48) along the axis (BB) is measured by the
sensor (49), which detects the passage of one (or more)
groove (s) parallel to the axis (BB) cut in the part
screw thread (48). The number of grooves is defined in
function of the measurement accuracy to be obtained: if n is the number
grooves and if p is the pitch of the screw (48), the interval of
displacement of the screw (48) between two successive measurements is p / n
The sensor (49)
- the sensor measurement head is aligned on the axis (AA) and detects
the variation in distance between the sensor (49) and the screw (48) of the
cylinder.

- Un capteur de proximité, de type inductif, convient pour cette
application.- A proximity sensor, of the inductive type, is suitable for this
application.

- Le niveau logique de la sortie du circuit électronique traitant le
signal du capteur change lorsqu'une rainure de la vis (48) passe
sous la tête du capteur (49).- The logic level of the output of the electronic circuit processing the
sensor signal changes when a groove in the screw (48) passes
under the sensor head (49).

- Cette information est transmise au système de commande numérique
(externe au vérin à vis) qui calcule la position de la vis (48) sur
l'axe (BB), pour
- surveiller l'usure de chaque embrayage, en mesurant la course
parcourue par la vis (48) lors d'un cycle d'embrayage et de
débrayage,
- embrayer progressivement un véhicule à l'arrêt, en contrôlant
le déplacement de la vis (48) pour effectuer une manoeuvre
d'embrayage en plusieurs étapes.- This information is transmitted to the digital control system
(external to the screw jack) which calculates the position of the screw (48) on
the axis (BB), for
- monitor the wear of each clutch, by measuring the stroke
traversed by the screw (48) during a clutch cycle and
declutching,
- gradually engage a stationary vehicle, checking
moving the screw (48) to perform an operation
clutch in several stages.

Le (ou les) ressort(s) de compression (30)
- chaque ressort est caractérisé par une courbe de déformation
élastique définissant la force de compression du ressort en
fonction de l'écrasement du ressort.The compression spring (s) (30)
- each spring is characterized by a deformation curve
elastic defining the compression force of the spring in
function of the crushing of the spring.

suivant les caractéristiques d'application du vérin à vis, la
raideur et la course des ressorts sont adaptées en choisissant
- une rondelle élastique de type Belleville (cas de la
figure 1),
- un empilement de rondelles élastiques de type Belleville ,
- un ressort à boudin.depending on the application characteristics of the screw jack, the
stiffness and the stroke of the springs are adapted by choosing
- a Belleville type elastic washer (case of
figure 1),
- a stack of Belleville type elastic washers,
- a coil spring.

- Au cours d'une manoeuvre d'embrayage, la vis (48) se déplace et
pousse d'abord le plateau (15) suivant l'axe (BB), afin de
rapprocher les surfaces de friction de l'embrayage, initialement
séparées par un jeu.- During a clutch operation, the screw (48) moves and
first pushes the plate (15) along the axis (BB), in order to
bring the clutch friction surfaces together initially
separated by a game.

- Le déplacement du plateau (15) cesse lorsque les surfaces de
friction de l'embrayage entrent en contact.- The movement of the plate (15) stops when the surfaces of
clutch friction come into contact.

- Le déplacement de la vis (48) provoque alors l'écrasement du ressort
(30) placé entre un embrayage et une butée à billes (31).- The displacement of the screw (48) then causes the compression of the spring
(30) placed between a clutch and a thrust ball bearing (31).

selon la courbe de déformation élastique du ressort, le déplacement
de la vis (48) entraine une variation régulière de la force de
pression exercée sur l'embrayage, et par conséquent du couple
transmis par l'embrayage à l'arbre de sortie (1). according to the elastic deformation curve of the spring, the displacement
of the screw (48) causes a regular variation in the force of
pressure exerted on the clutch, and therefore of the torque
transmitted by the clutch to the output shaft (1).

- Le ressort de compression, intercalé entre la vis (48) et chaque
embrayage, permet donc de contrôler le couple transmis par
l'embrayage en pilotant le déplacement de la vis (48) du vérin. - The compression spring, inserted between the screw (48) and each
clutch, therefore makes it possible to control the torque transmitted by
the clutch by controlling the displacement of the screw (48) of the jack.

Claims

RKEND I CATI ONS

1. Double-acting screw jack, symmetrically arranged, suitable to be

controlled by a digital control system, in order to control a

single clutch, or a double reverse clutch consisting of

two single clutches rotating in opposite directions and arranged

symmetrically facing each end of the screw jack, including the screw

drilled coaxially to its axis is screwed into the fixed frame of

the clutch and is crossed by the clutch output shaft,

first so that the centers of thrust of the friction surfaces

of the clutch are aligned on the axis of the cylinder to balance the

thrust forces, and secondly so that two parts of the cylinder to

screws, called driving parts in the following claims,

intermittently take part of the driving force of

the clutch for rotating the screw of the jack, being

fixed on two parts of the clutch coaxial to the output shaft of

the clutch and constantly rotated in opposite directions by

an external driving force.

2. Device according to claim 1 characterized in that two parts,

called transmission parts in the following claims,

are linked to each end of the jack screw by a link

slide coaxial with the jack screw, in order to drive the jack screw

rotating in one direction or in the opposite direction, by the couple of

friction transmitted from a driving part to a

transmission when these parts are pressed against each other

by the magnetic attraction force exerted by an electromagnet

embedded in each of the driving parts and supplied with energy

electric by a rotating ring, coaxial with the jack screw, and

pressed on a fixed crown connected to a current source

external electric, switched by the digital control system which

controls the clutch.

3. Device according to claim 1, characterized in that a spring

compression, coaxial with the jack screw, is placed between each

clutch and jack screw, so that the axial displacement of the screw

of the cylinder, by compressing the spring, causes a regular variation

the pressure force exerted by the screw jack on the clutch, and

consequently a regular variation of the torque transmitted by

the clutch, so that the torque transmitted by each

clutch is controlled by the axial displacement of the jack screw.

4. Device according to claims 1, 2, and 3, characterized in that

that a position sensor is embedded in the fixed frame of the jack,

to detect when they pass in front of the sensor one or more

grooves cut in the threaded part of the cylinder screw,

parallel to the axis of the cylinder screw, in order to measure the

axial displacement of the jack screw, first to monitor

clutch wear by measuring the stroke traveled by the screw of the

cylinder during a clutch and declutch cycle, and secondly

to gradually engage a stationary vehicle, controlling the

displacement of the screw (48) to carry out the clutch operation in

many stages.

5. Device according to claims 1 and 2, characterized in that the

cylinder screw has two axial stops, each abutting on one of the

transmission parts, to separate a part from each other

drive unit and a transmission part, in order to remove the

engine torque transmitted by the driving part to the

transmission, firstly to stop the movement of the screw of the

cylinder when a clutch pressed by the screw jack reaches its threshold

of maximum wear, and secondly to limit the recoil of the screw of the

cylinder, when the screw cylinder is used to control a clutch

simple, not reversing.

6. Device according to claims 1, 2, and 5 characterized in that a

compression spring, coaxial with the jack screw, is placed between

each driving part and each axial stop of the jack screw,

in order to separate a driving part and a part from each other

transmission, when the electrical supply of the electro-

magnet attracting these pieces against each other is cut.

7. Device according to claims 1 and 2 characterized in that

the use of a conical friction surface, between a driving part

and a transmission part, minimizes the intensity of the

electric current flowing through the electromagnets, because the force

of magnetic attraction needed to get a couple of

adequate friction between a driving part and a

transmission is all the smaller as the angle of the cone of

friction is closed.

8. Device according to claims 1, 2, and 7, characterized in that

the maximum friction torque between a driving part and a

transmission part is calculated according to the force

magnetic between a driving part and a part of

transmission, and depending on the dimensions of the surface of

friction between a driving part and a transmission part,

to cause slippage between a driving part and a part

transmission when the cylinder screw is tightened against a

clutch, in order to limit the tightening force of the jack screw for

avoid reaching the breaking point of the mechanism.

9. Device according to claims 1 and 2, characterized in that

each of the rotating rings of the power supply of

electromagnets at a flat end, supported on a fixed crown

made of elastic metal and whose circular part has a

wavy shape, so that each fixed crown behaves like a

compression spring which is supported at several points of contact on

the rotating ring.

10. Device according to claims 1 and 2, characterized in that the

direction of the jack screw pitch and the direction of rotation of the parts

drive wheels are fixed so that the jack screw moves

axially in the direction of the driving part which drives it in

rotation, so that the residual friction torque transmitted to the screw

the cylinder by a clutch in the engaged position tends to tighten

the jack screw against this clutch.