FR2796695A1

FR2796695A1 - Drum selector of gears in sequence for a mechanical gearbox of multiple speeds for a motor vehicle

Info

Publication number: FR2796695A1
Application number: FR9909502A
Authority: FR
Inventors: Laurent Pelletier; Xavier Lelasseux
Original assignee: Peugeot Citroen Automobiles SA
Current assignee: PSA Automobiles SA
Priority date: 1999-07-22
Filing date: 1999-07-22
Publication date: 2001-01-26
Anticipated expiration: 2019-07-22
Also published as: FR2796695B1

Abstract

The control unit consists of a cylinder (4) solid with a drive shaft (2), which is driven, in rotation by a drive wheel (8). The cylinder (4) is provided with a series of ramps or grooves (5) around its surface on or in which slide fingers (6) of a complementary form. These fingers are solid with engagement pieces (F1,F2.F3) which displace alternatively or successively in an axial sense (Arrow A) synchromesh actuators (S1,S2,S3). The ramps (5) on the cylinder surface (4) are of an angle alpha which is formed between a straight line (D1) perpendicular to the control shaft (2) and a tangent (T) passing through the radius of curvature of the ramp which is between 20 and 64 degrees and preferably less than 45 degrees.

Description

La présente invention concerne un dispositif de commande interne de changement de vitesse pour boîte de vitesses mécanique d'un véhicule automobile. The present invention relates to an internal gearshift control device for a mechanical gearbox of a motor vehicle.

Elle se rapporte plus particulièrementà un dispositif de commande ou de pilotage interne du changement de vitesse du type désignéà barillet ouà cylindreà cames pour boîte de vitesses destinéà permettre le passage des vitesses de manière séquentielle, c'est-à-dire en montant chaque rapport dans leur ordre numérique ou en descendant les rapports de vitessesdéjà engagés dang leur ordre numérique inverse. In particular, it refers to an internal control or steering device for shifting the type designated to barrel or to cylinder to gearbox cams designed to allow shifting sequentially, that is by mounting each gear in numerical order or by going down the gears already engaged in their reverse numerical order.

on connaîtdéjà un dispositif de commande interneà barillet de changement de vitesses pour boîte de vitesses mécanique qui est constitué d'un cylindre ou tambour comportant une rampe pour chaque fourchette afin de .déplacer alternativement dans le sens axial ces dernières. Chacune des fourchettes est montée coulissante sur un axe unique et coopère d'une part avec un organe d'actionnement d'un synchroniseur de marche avant destinéà engager le rapport désiré et d'autre part avec la rampe associée par l'intermédiaire d'un carré mâle qui reçoit une pièce de frottement en forme de cylindre venant s'inscrire dans la rampe. Le tambour est entraîné en rotation dans un sens ou dans l'autre par l'intermédiaire d'un moteur électrique fixé au carter de boîte de vitesses. already known already an internal control device to barrel gearbox for mechanical gearbox which consists of a cylinder or drum having a ramp for each fork in order to to move alternatively in the axial direction these last. Each of the forks is slidably mounted on a single axis and cooperates on the one hand with an actuating member of a forward synchronizer for to engage the desired ratio and on the other hand with the ramp associated via a male square that receives a cylinder-shaped friction piece to register in the ramp. The drum is rotated in one direction or the other by means of an electric motor attached to the gearbox housing.

L'invention a pour but de proposer un autre dispositif que celui décrit ci-dessus qui soit plus compacte et simple de réalisation et de fonctionnement. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de commande interne de changement de vitesse pour boîte de vitesses mécanique d'un véhicule automobile, constitué d'un cylindre solidaire d'un arbre de commande mis en rotation par des moyens d'entraînements, ledit cylindre étant muni pour chaque organe d'engagement d'un rapport d'une rampe ou rainure qui coopère avec un doigt ou une forme complémentaireà la rampe solidaire dudit organe d'engagement afin de déplacer alternativement et successivement dans le sens axial ces dernières qui coopèrent respectivement avec des organes d'actionnement d'un synchroniseur ou de crabots, caractérisé en ce que chacun des organes d'engagement d'un rapport est monté coaxialement coulissant sur le cylindre. The object of the invention is to propose a device other than that described above which is more compact and simple to manufacture and operate. A With this effect, the subject of the invention is an internal gearshift control device for a mechanical gearbox of a motor vehicle, consisting of a cylinder integral with a control shaft set in rotation by drive means, said cylinder being provided for each engagement member with a ratio of a ramp or groove which cooperates with a finger or complementary shape to the ramp integral with said engagement member for moving alternately and successively in the axial direction the latter cooperating respectively with actuating members of a synchronizer or jaw, characterized in that each of the engagement members a ratio is mounted coaxially sliding on the cylinder.

Selon une caractéristique avantageuse de la présente invention, les rampes sont réalisées sur le cylindre de telle sorte que l'angle (x formé entre une droite perpendiculaireà l'arbre de commande et la tangente passant par le rayon de courbure de la rampe forme un angle compris entre 20 et 64 degrés, de préférence un angle inférieurà 45 degrés. According to an advantageous characteristic of the present invention, the ramps are made on the cylinder so that the angle (x formed between a perpendicular line to the control shaft and the tangent passing through the radius curvature of the ramp forms an angle of between 20 and 64 degrees, preferably a lower angle at 45 degrees.

Selon une autre caractéristique avantageuse, le doigt est constitué d'une goupille. According to another advantageous characteristic, the finger is constituted by a pin.

Selon encore une autre caractéristique avantageuse le moyen d'entraînement en rotation de l'arbre de commande est constitué d'un moteur électrique du type pasà pas qui engrène avec un pignon solidaire de l'arbre de commande. According to yet another advantageous characteristic, the means for rotating the control shaft consists of an electric motor of the pitch type which does not mesh with a pinion integral with the control shaft. .

Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres, apparaÎtront plus clairementà la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation, en se référantà la figure unique annexée qui est une vue partielle du dispositif de commande interne de changement de vitesse pour une boÎte de vitesses selon la présente invention. The features of the invention mentioned above, as well as others, will appear more clearly when read from the following description of an exemplary embodiment, with reference to . B> the accompanying single figure which is a partial view of the internal gearshift control device for a gearbox according to the present invention.

on a représenté sur cette figure unique l'axe géométrique, désigné par la référence générale 1, de l'arbre primaire ou arbre d'entrée d'une boite de vitesses mécanique sur lequel sont montés des organes d'actionnement Sl, S2 etS3 d'un synchroniseur ou de crabots de marche avant et/ou de marche arrière. this single figure shows the geometrical axis, designated by the general reference 1, of the primary shaft or input shaft of a mechanical gearbox on which are mounted d Sl, S2 and S3 actuation of a forward or reverse synchro or jaw.

Dans notre mode de réalisation, l'arbre primaire est pourvu de trois organes d'actionnement Sl,, S2 -etS3 d'un synchroniseur correspondant respectivement en considérant la figure et de gaucheà droite, au synchroniseur du rapport de la première Pl et seconde P2 vitesse, du rapport de troisième P3 et de quatrième P4 vitesse et du rapport de cinquième PS et de marche arrière P.ar. In our embodiment, the primary shaft is provided with three actuators Sl ,, S2 -and S3 of a corresponding synchronizer respectively considering the figure and from left to right, to the synchronizer of the ratio of the first P1 and second P2 speed, from the third P3 and fourth P4 speed ratio and from the fifth PS and reverse P.ar.

Chacun de ces trois organes d'actionnement Sl, S2 etS3 d'un synchroniseur est associéà un organe d'engagement d'un rapport ou fourchette, désigné respectivement Fl, F2 etF3, qui est apteà se déplacer dans un sens axial, représenté par la flècheA, sur un arbre parallèle 2 et déporté par rapportà l'arbre primaire. Le déplacement suivant le sens axial des organes d'engagement Fl, F2 etF3 d'un rapport est réalisé par l'intermédiaire d'un dispositif interne3 du typeà cylindre ou barillet 4 sur lequel sont agencées des rampes5. Selon la présente invention, ce dispositif interne3 de commande de changement de rapport de vitesse est solidaire de l'arbre 2 qui porte les organes d'engagement des rapports, désigné dans la suite de la description arbre de commande 2. Each of these three actuators Sl, S2 and S3 of a synchronizer is associated with a commitment member of a report or fork, designated respectively Fl, F2 and F3, which is fit to move in an axial direction, represented by the arrow A, on a parallel shaft 2 and offset relative to the primary shaft. The displacement in the axial direction of the engagement members Fl, F2 and F3 of a ratio is achieved by means of an internal device 3 of the type to cylinder or barrel 4 on which are arranged 5 ramps. According to the present invention, this internal device 3 of gearshift control is secured to the shaft 2 which carries the gear engagement members, hereinafter referred to as control shaft 2.

Comme visible sur la figure unique, chacun des organes d'engagement Fl, F2 etF3 des rapports est monté coaxialement coulissant sur le cylindre ou barillet 4 de commande. As visible in the single figure, each of the engagement members Fl, F2 and F3 ratios is mounted coaxially sliding on the cylinder or cylinder 4 control.

Le déplacement dans le sens axial sur l'arbre de commande 2 de chacun des organes d'engagement Fl,- F2 etF3 des rapports est réalisé par l'intermédiaire d'une rampe5 ou rainure agencée sur le pourtour du cylindre 4 dans laquelle coulisse au moins un doigt6 ou une forme complémentaireà la rampe qui est solidaire de chacun des organes d'engagement Fl, F2 etF3. The displacement in the axial direction on the control shaft 2 of each of the engagement members F1, F2 and F3 of the ratios is achieved by means of a ramp 5 < Or B groove arranged on the periphery of the cylinder 4 in which slides at least one finger 6 or a complementary shape to the ramp which is integral with each of the organs of commitment Fl, F2 and F3.

Les rampes5 sont réalisées sur le cylindre 4 de telle sorte que l'angle (x formé entre une droite perpendiculaireà l'arbre de commande 2 et la tangente passant par le rayon de courbure de la rampe forme un angle compris entre 20 et 64 degrés, de préférence un angle inférieurà 45 degrés afin d'assurer un bon rendement de la liaison avec le doigt et ne pas générer d'effort de rotation de la fourchette important. Ramps 5 are formed on the cylinder 4 so that the angle (x formed between a perpendicular line to the control shaft 2 and the tangent passing through the radius of curvature of the ramp forms an angle of between 20 and 64 degrees, preferably a lower angle at 45 degrees to ensure a good performance of the connection with the finger and not to generate rotation force of the important range.

Dans notre mode de réalisation, le doigt6 est constitué d'une goupille qui peut avantageusementà son extrémité libre qui coopère avec la rainure être pourvu d'un galet, non représenté, minimisant ainsi les frottements. L'arbre de commande 2 est monté en rotation dans le carter de la boîte de vitesses désigné par la référence générale7 et est munià l'une deses extrémités libres d'un moyen d'entraînement en rotation. Ce moyen d'entraînement en rotation est constitué d'un pignon8 solidaire de l'arbre de commande 2 qui engrène, par exemple, avec une cascade de pignon non représenté, reliéeà un moteur électrique du type pasà pas, également non représenté. Ce moteur électrique est avantageusement fixé au carter7 de boîte de vitesses. In our embodiment, the finger 6 consists of a pin which can advantageously at its free end which cooperates with the groove to be provided with a roller, not shown thus minimizing friction. The control shaft 2 is rotatably mounted in the housing of the gearbox designated by the general reference 7 and is equipped with one of its free ends of a rotating drive means. This rotational drive means consists of a pinion 8 integral with the control shaft 2 which meshes, for example, with a not shown sprocket cascade, connected to an electric motor of the type not to step, also not shown. This electric motor is advantageously fixed to the gearbox casing 7 .

Selon une variante de réalisation, ce moteur éle(ftrique peut être remplacé par un moyen mécanique du typeà cliquet bien connu de l'homme du métier. According to an alternative embodiment, this electric motor can be replaced by a mechanical means of the type to ratchet well known to those skilled in the art.

Le fonctionnement du dispositif de la présente invelnti*on-découle de la description ci- dessus. The operation of the device of the present invention arises from the above description.

En effet, on comprend que lors de la mise en rotation de l'arbre de commande 2 par le moteur électrique ceci entraîne en rotation le cylindre 4 et par voie de conséquence le déplacement axial d'un des organes d'engagement Fi ou F2 ou F3 d'un rapport par l'intermédiaire de la coopération de la rampe5 ou rainure avec le doigt6 solidaire de la fourchette. Le déplacement de la fourchette entraîne préalablement la mise en friction des éléments de l'organe de synchronisationSi ouS2 ouS3 puis le passage du rapport. Indeed, it is understood that during the rotation of the control shaft 2 by the electric motor this rotates the cylinder 4 and consequently the axial displacement of one of the engagement members Fi or F2 or F3 of a report via the co-operation of the 5 ramp or groove with the finger 6 attached to the fork. The displacement of the fork pre-causes the friction of the elements of the synchronization element Si or S2 or S3 and then the passage of the report .

Avantageusement, on notera qu'un tour complet de rotation du barillet 4 permet de commander successivement en translation tous les organes d'engagement Fi, F2 etF3 des rapports et donc d'engager successivement tous les rapports dans leur ordre numériqueà savoir du point mort au rapport Pl, P2, P3, P4 etP5 ou du point mort au rapport P.ar. Ainsi, les fourchettes sontà tout moment positionnées soit en position point mort, tel que représenté sur la figure unique, ou enclenchées sur un rapport unique. Un tel agencement du dispositif assure qu'un seul rapport sera engagéà la fois. Advantageously, it will be noted that a complete revolution of rotation of the barrel 4 makes it possible to successively control in translation all the engagement members Fi, F2 and F3 of the reports and thus to successively engage all the reports in their numerical order to from dead point to the ratio Pl, P2, P3, P4 and P5 or from the dead point to the ratio P.ar. Thus, the ranges are to any time positioned either in the neutral position, as shown in the single figure, or engaged on a single report. Such an arrangement of the device ensures that only one report will be engaged at once.

Selon une variante, chacune des rampes ou rainures ou encore l'une des rampes seulement, agencées sur le pourtour du cylindre peut ne pas constituer un anneau, comme dans le mode de réarisation décrit, mais une hélice avec deux extrémités ceci dans le but d'adapter les différents types d'organes de synchronisation. According to a variant, each of the ramps or grooves or even one of the ramps only, arranged on the periphery of the cylinder may not constitute a ring, as in the reedification mode described, but a propeller with two ends this for the purpose of adapt the different types of synchronization devices.

On comprendà la lecture de la description ci-dessus que la présente invention permet par rapportà l'art antérieur d'avoir un bon rendement mécanique car peu de pièces, d'être également compacte et simpleà réaliser. We understand to the reading of the description above that the present invention allows compared to the prior art to have a good mechanical performance because few pieces, d to be equally compact and simple to achieve.

Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec un mode de réalisation particulier elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits.Although the invention has been described in connection with a particular embodiment it includes all the technical equivalents of the means described.

Claims

R E V END 1 CA 10 NS 1. Internal Control Device gearbox for a mechanical gearbox of a motor vehicle, consisting of a cylinder (4) secured to a control shaft (2) rotated by drive means (8), said cylinder (4) being provided for each engagement member (Fl-; F2 ; F3) of a ratio of a ramp (5) or groove which cooperates with a finger (6) or a complementary shape to the ramp (5) integral with said engagement member (Fi; F2 ; F3), to move alternately and successively in the axial direction (Arrow A) the latter which cooperate respectively with actuating members of a synchronizer (If ; S2 ; S3), characterized in that each of the engagement members (Fi; F2 ; F3) of a ratio is mounted coaxially sliding on the cylinder (4). 2. Device according to claim 1, characterized in that the ramps (5) are formed on the cylinder (4) so that the angle has formed between a line (Dl) perpendicular to the control shaft (2) and a tangent (T) passing through the radius of curvature of the ramp forms an angle of between 20 and 64 degrees, preferably a lower angle than 45 degrees. 3. Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the finger (6) consists of a pin. 4. Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the means for driving in rotation of the control shaft is constituted by an electric motor of the type not to not which meshes with a pinion (8) secured to the control shaft (2).