FR2776737A1 - Dispositif d'actionnement automatise d'embrayage ou de boite a vitesses - Google Patents
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Abstract
Dispositif (1) d'actionnement automatisé d'un embrayage ou d'une boîte à vitesses.Il comprend un élément de commande (2) tel qu'un moteur électrique avec l'arbre (3) duquel une première roue dentée (6) est solidarisée en rotation, une deuxième roue dentée (7), qui engrène avec la précédente, comportant à une extrémité axiale un élément discoïdal (10) qui porte sur sa surface une nervure circonférentielle (11) dont au moins une partie engrène avec la denture d'une crémaillère (12) déplaçable longitudinalement et formant l'élément de sortie du dispositif.Application aux véhicules automobiles.
Description
L'invention se rapporte à un dispositif destiné à l'actionnement
automatisé d'un embrayage ou d'une boîte à vitesses se trouvant dans le train de commande d'un véhicule automobile, dispositif comprenant un élément de5 commande comportant un arbre, ainsi qu'une première roue dentée solidarisée en rotation avec ce dernier et par ailleurs une deuxième roue dentée qui est prévue engrène avec la première. De tels dispositifs d'actionnement ont été décrits dans DE 197 00 936. Ces dispositifs sont disposés coaxialement à l'arbre d'entrée de la boîte à vitesses d'un
véhicule. Ceci ne permet pas toujours une disposition souple du dispositif à proximité de la boîte à vitesses. Par ailleurs, dans d'autres dispositifs d'actionnement qui15 sont connus, voir par exemple DE 195 04 487, un engrenage à vis sans fin et un dispositif à manivelle sont combinés.
Ces dispositifs ont en général un très grand encombrement et ils ne présentent pas toujours une relation linéaire entre le mouvement de commande de l'arbre correspondant et20 le mouvement de l'élément de sortie.
L'invention a pour objet de créer un dispositif d'actionnement qui ait un faible encombrement et soit également simple et comporte peu de pièces. Il faut également que le mouvement de l'élément de sortie soit
sensiblement proportionnel à celui de commande.
Selon une particularité essentielle de l'invention, la deuxième roue dentée comporte à une extrémité axiale un élément discoïdal qui porte sur sa surface une nervure circonférentielle et par ailleurs le dispositif comprend une crémaillère déplaçable longitudinalement, au moins une partie de la nervure circonférentielle engrenant avec la denture de la crémaillère, celle-ci formant l'élément de sortie du dispositif. Il est avantageux que la nervure circonférentielle soit disposée en spirale sur la surface de l'élément discoidal. Il est également avantageux que
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cette nervure circonférentielle en spirale, disposée sur l'élément discoidal, ait un rayon, considéré à partir du centre (de l'axe) de ce dernier, qui augmente lors de sa rotation autour de cet axe. Il est de plus avantageux que la nervure circonférentielle ait une section transversale quadratique, rectangulaire ou carrée, ou encore
triangulaire ou arrondie ou le profil d'une denture.
Il est par ailleurs avantageux que la crémaillère comporte des dents ainsi que des entre-dents dans lesquels
au moins une partie de la nervure circonférentielle pénètre.
Il est avantageux que la première et la deuxième roues dentées aient des axes qui sont parallèles. Ce mode
d'exécution permet un encombrement particulièrement faible.
Il peut aussi être avantageux, suivant un autre exemple de réalisation, que la première et la deuxième roues dentées aient des axes qui soient orientés l'un par rapport à l'autre suivant un angle différent de 0 degré ou
de 180 degrés.
Il est judicieux que la première roue dentée ait une denture extérieure et la deuxième, une denture intérieure. Il peut aussi être avantageux que les deux roues dentées aient des dentures extérieures. Il est par ailleurs avantageux que la direction du mouvement longitudinal de la crémaillère soit sensiblement perpendiculaire à au moins un axe des deux roues dentées ou que sa projection sur un plan passant par l'axe de la ou des roue(s) dentée(s) soit perpendiculaire à cet axe. Il est aussi avantageux que la direction du mouvement longitudinal de la crémaillère ou que sa projection sur un plan passant par l'axe de la ou des roue(s) dentée(s) inscrive avec au moins un axe de la première ou de la deuxième roue dentée un angle sensiblement différent de 0 ou de 90 degrés.35 Il est particulièrement judicieux que l'élément de commande soit un moteur électrique. Il est avantageux que l'élément discoidal portant la nervure circonférentielle soit une pièce frittée. Il est aussi avantageux que l'élément discoidal portant la nervure circonférentielle soit une pièce moulée par injection. Il est par ailleurs judicieux que l'élément discoidal portant la nervure circonférentielle soit réalisé sous forme d'une pièce pouvant être modelée en direction axiale autant que possible sans contre-dépouille. Il est avantageux que l'élément discoidal portant la nervure circonférentielle soit réalisé monobloc avec la
deuxième roue dentée.
Il est également avantageux que l'élément discoidal portant la nervure circonférentielle soit solidarisé en rotation par complémentarité de formes avec la deuxième roue dentée.15 L'invention va être décrite plus en détail à titre d'exemples non limitatifs en regard des dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une coupe axiale d'un dispositif d'actionnement selon l'invention, la figure 2 est une vue en plan de l'élément discoidal portant sur sa surface la nervure circonférentielle, la figure 3 est une vue en élévation partielle en coupe d'une variante de réalisation; la figure 4 est une vue en élévation schématique partielle en coupe d'une autre variante de réalisation; la figure 5 est une vue en élévation partielle schématique illustrant le principe de l'invention, la figure 6 est une représentation schématique d'un véhicule et la figure 7 est une vue en élévation du dispositif. Chacune des figures 1 et 5 illustre un exemple de réalisation d'un dispositif 1 destiné à l'actionnement automatisé d'un embrayage 604 ou d'une boîte à vitesses 603 se trouvant dans le train de commande d'un véhicule
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automobile qui est équipé d'un moteur 602. Ceci est
représenté schématiquement sur la figure 6.
Le véhicule 601 comprend par ailleurs un dispositif 605 d'actionnement automatisé de l'embrayage 604, ainsi qu'un dispositif 606 d'actionnement automatisé d'au moins un élément interne 607 de la boîte à vitesses
qui est destiné à la sélection du rapport de transmission.
Par ailleurs, le dispositif comprend un module de commande 620 comprenant un microprocesseur et une mémoire de données et auquel des capteurs sont connectés. Par ailleurs, un module 630 de commande du moteur est en liaison de transmission de signaux avec le module 620 pour la commande de l'embrayage ou de la boîte à vitesses. Les capteurs sont le capteur 610 de la vitesse de rotation du moteur, le15 capteur 612 de la course de l'embrayage, le capteur 611 de la vitesse de rotation de la boîte, le capteur 613 de la vitesse passée dans la boîte et le capteur 614 de la
position de la pédale des gaz.
Le dispositif 1 peut s'utiliser aussi bien pour l'actionnement de l'embrayage que pour celui de la boîte à vitesses. Le dispositif 1 comprend un élément de commande 2 qui comprend un arbre 3. L'élément de commande 2 est avantageusement un moteur électrique et l'arbre 3 est celui du moteur. Le dispositif 1 comprend une cage 4 sur laquelle le moteur 2 est fixé, par exemple par vissage, de manière que l'arbre 3 y pénètre par un trou. L'arbre 3 est monté au moyen du palier 5 dans la cage 4 et il est logé de manière à être centré. La cage 4 peut avantageusement être réalisée en plus d'une partie 4, 4a, 4b, les parties 4, 4a de la cage pouvant être réalisées monobloc. L'assemblage des parties de la cage peut être démontable et par exemple être effectué à l'aide de vis. L'assemblage peut aussi ne pas
être démontable et par exemple être effectué par collage.
Une première roue dentée 6 est solidarisée en rotation avec l'arbre 3. Elle est rotative autour de l'axe
X-X, ce dernier étant aussi l'axe de rotation de l'arbre 3.
La roue dentée 6 peut être montée sur l'arbre 3 en étant solidarisée en rotation avec lui ou, suivant un autre exemple avantageux de réalisation, elle peut être réalisée
monobloc avec cet arbre.
La roue dentée 6 de l'exemple de réalisation de la figure 1 est à denture extérieure et engrène avec une deuxième roue dentée 7 qui est à denture intérieure. La roue dentée 7 comprend une pièce cylindrique qui comporte radialement à l'intérieur la denture et radialement à l'extérieur, une surface d'appui destinée au montage d'un palier 8. La deuxième roue dentée 7 est montée rotative dans la cage 4 au moyen de ce palier. La roue dentée 7 est rotative autour de son axe Y-Y. L'axe Y-Y est parallèle à l'axe X-X. Les deux axes de cet exemple de réalisation ne sont pas coaxiaux. Les roues dentées 6 et 7 sont à denture droite. Si par exemple des roues à denture conique sont utilisés, les axes peuvent aussi être disposés suivant un angle différent de 0 ou de 180 degrés et il peut s'agir par
exemple d'engrenages hélicoïdaux ou d'engrenages hypoides.
La deuxième roue dentée 7 comporte à une deuxième extrémité axiale 7a un élément discoidal 10 qui porte sur sa surface une nervure circonférentielle 11 qui est bien visible en plan sur la figure 2. La nervure circonférentielle est disposée en spirale sur l'élément discoidal 10 et elle est saillante en direction axiale. La disposition en spirale de la nervure circonférentielle 11 est bien visible sur la figure 2. La nervure 11 débute à sa partie radialement intérieure lla et son rayon augmente avec la progression de l'angle de rotation dans la direction de la circonférence jusqu'à ce qu'elle ait atteint en llb la région radialement extérieure à la fin d'environ deux tours. Suivant un autre exemple avantageux de réalisation, la nervure circonférentielle peut aussi ne
se prolonger que sur environ un tour.
Par ailleurs, le dispositif 1 comprend une crémaillère 12 qui est déplaçable le long de son propre axe Z-z à l'intérieur de la cage 4 en étant logée partiellement dans cette dernière et en en débordant partiellement. La
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crémaillère 12 comporte sur l'une de ses surfaces latérales 13 une denture 14 dans les entre-dents 15 de laquelle la nervure circonférentielle 11 pénètre. Au moins une partie de la nervure 11 engrène avec la denture 14 de la crémaillère 12. La crémaillère 12, qui est déplaçable axialement le long de son axe Z-Z lors de la rotation de la roue dentée 7, forme l'élément 20 de sortie du dispositif 1. La crémaillère 12 comporte une succession de dents 15a et d'entre- dents 15 situés entre ces dernières et dans lesquels pénètre au moins une partie de la nervure circonférentielle 11. Les dents lSa de la crémaillère 12 qui sont représentées sur la figure 2 ont une forme de croissant. La nervure circonférentielle 11 est disposée en spirale sur l'élément discoidal 10 et son rayon augmente du centre (de l'axe Y-Y) de l'élément discoïdal 10 lors de sa rotation autour de l'axe. La nervure est de plus avantageusement monobloc avec l'élément 10. Il est avantageux que l'élément 10 et la nervure 11 soient constitués par exemple d'une pièce de matière plastique ou
de métal réalisée par moulage par injection.
La nervure circonférentielle de la figure 1 a une section transversale quadrangulaire, par exemple rectangulaire et il peut aussi être avantageux suivant un autre exemple de réalisation que la section transversale
soit carrée, triangulaire ou arrondie.
Il est particulièrement avantageux pour le dispositif 1 que les première et deuxième roues dentées (6, 7) aient des axes X-X, Y-Y qui soient parallèles. Il peut être par ailleurs judicieux, suivant un autre exemple avantageux de réalisation, que la première roue dentée ait une denture extérieure et la deuxième, une denture intérieure. Suivant un autre exemple de réalisation, il peut être avantageux que toutes les deux roues dentées 56 et 57 soient à denture extérieure, voir figure 4. Dans l'exemple de réalisation de la figure 1, la direction ou l'orientation du mouvement longitudinal Z-Z de la
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crémaillère 12 est perpendiculaire à au moins l'un des axes X-X, Y-Y de la première ou de la deuxième roue dentée 6, 7 ou que sa projection sur un plan passant par l'axe ou par
les axes soit perpendiculaire à celui-ci ou à ceux-ci.
Le dispositif de l'exemple de réalisation de la figure 3 ou 4 présente une conformation dans laquelle l'axe Z1-Z1 de la crémaillère 43 inscrit un angle différent de zéro ou de quatre vingt dix degrés avec au moins l'un des axes X1-X1, Y1-Y1 de la première ou de la deuxième roue dentée 36, 37. L'angle y est avantageusement proche de 75 degrés et il peut être compris par exemple entre 85 et 60 degrés. L'angle peut aussi être inférieur à 60 degrés et être compris par exemple entre 60 et 20 degrés et il peut
être par exemple de 45 degrés.
Dans l'exemple de réalisation de la figure 3, l'élément discoïdal 40 de la deuxième roue denté est réalisé monobloc avec celle-ci et il ne présente pas, comme montré sur la figure 1, une surface sensiblement plane, mais une surface conique sur laquelle la nervure circonférentielle 41 est disposée en spirale. Cette nervure 41 engrène avec les entre-dents de la denture 42 de la crémaillère 43. La roue dentée 36 est disposée sur l'arbre 33 qui est monté à l'intérieur de la cage 34. La roue dentée 36 est à denture extérieure et la roue dentée 37, à
denture intérieure.
Il est particulièrement avantageux que l'élément discoidal conique 40 portant la nervure circonférentielle
41 soit réalisé monobloc avec la deuxième roue dentée 37.
Il peut aussi être avantageux que l'élément discoïdal portant la nervure circonférentielle soit solidarisé en rotation par complémentarité de formes avec la deuxième
roue dentée.
Dans l'exemple de réalisation de la figure 4, l'élément discoidal 50 de la deuxième roue dentée 57 est monobloc avec celle-ci et ne présente pas, comme montré sur la figure 1, une surface sensiblement plane, mais une surface conique sur laquelle la nervure circonférentielle 51 est disposée en spirale. Cette nervure 51 engrène avec les entre-dents de la denture 53 de la crémaillère 52. La
roue dentée 56 est disposée sur l'arbre 54 qui est monté à l'intérieur de la cage. Toutes les deux roues dentées 56 et5 57 sont à denture extérieure.
La figure 7 est une vue en élévation du dispositif 1 selon l'invention qui comprend le carter du moteur 2, la cage 4 et la crémaillère 12 qui forme l'élément de sortie 20 du dispositif. Le mouvement commandé10 de la crémaillère 12 est sensiblement perpendiculaire à l'arbre du moteur 2 et cette crémaillère a une section transversale ronde, mais elle peut aussi être rectangulaire ou ovale. Par ailleurs, la figure 7 illustre une douille 59
d'un connecteur d'alimentation du moteur électrique 2.
Il va de soi que diverses modifications peuvent
être apportées aux dispositifs décrits et représentés sans sortir du cadre de l'invention.
Claims (17)
1. Dispositif d'actionnement automatisé d'un embrayage ou d'une boîte à vitesses se trouvant dans le train de commande d'un véhicule automobile, comprenant un élément de commande comportant un arbre et une première roue dentée solidarisée en rotation avec ce dernier, par ailleurs une deuxième roue dentée qui est prévue engrène avec la première et comporte à une extrémité axiale un élément discoidal portant sur sa surface une nervure circonférentielle, le dispositif comprenant par ailleurs une crémaillère déplaçable longitudinalement, au moins une partie de la nervure circonférentielle engrenant avec la denture de la crémaillère, cette dernière formant l'élément de sortie
du dispositif.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la nervure circonférentielle est
disposée en spirale sur l'élément discoïdal.
3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la nervure circonférentielle est disposée en spirale sur l'élément discoïdal et son rayon, considéré à partir du centre (de l'axe) de l'élément discoidal, augmente avec la rotation autour de
cet axe.
4. Dispositif selon l'une quelconque des
revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la nervure
circonférentielle présente une section transversale quadratique, rectangulaire ou carrée, ou une section triangulaire ou arrondie ou encore présente un autre
profil de denture.
5. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la crémaillère comporte des dents entre lesquelles se trouvent des entredents dans lesquels pénètre au moins une partie de la nervure
circonférentielle.
6. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première et la deuxième roues
dentées ont des axes qui sont parallèles.
7. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première et la deuxième roues dentées ont des axes qui sont orientés de manière à inscrire un angle différent de 0 degré ou de 180 degrés.
8. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première roue dentée est à
denture extérieure et la deuxième, à denture intérieure.
9. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que toutes les deux roues dentées sont
à denture extérieure.
10. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la direction du mouvement longitudinal de la crémaillère est sensiblement perpendiculaire à au moins un axe de la première ou de
la deuxième roue dentée.
11. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la direction longitudinale de la crémaillère inscrit au moins avec l'un des axes de la première ou de la deuxième roue dentée un angle sensiblement différent de zéro ou de quatre vingt dix degrés.
12. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de commande est un
moteur électrique.
13. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément discoidal portant la nervure circonférentielle est réalisé monobloc avec la
deuxième roue dentée.
14. Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce que l'élément discoïdal portant la nervure circonférentielle est réalisé sous forme d'une
pièce frittée.
15. Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce que l'élément discoidal portant la nervure circonférentielle est réalisé sous forme d'une
pièce moulée par injection.
16. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 13 à 15, caractérisé en ce que l'élément
discoïdal portant la nervure circonférentielle est réalisé sous forme d'une pièce pouvant être modelée en direction axiale
17. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément discoidal portant la nervure circonférentielle est solidarisé en rotation par complémentarité de formes avec la deuxième roue dentée.
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Effective date: 20081125 |