FR2992044A1

FR2992044A1 - Boite de vitesse robotisee avec liaison anti-rotation entre piston et fourchette

Info

Publication number: FR2992044A1
Application number: FR1255661A
Authority: FR
Inventors: Pierre Ploe
Original assignee: Peugeot Citroen Automobiles SA
Current assignee: PSA Automobiles SA
Priority date: 2012-06-18
Filing date: 2012-06-18
Publication date: 2013-12-20
Anticipated expiration: 2032-06-18
Also published as: FR2992044B1

Abstract

L'invention a trait à une liaison anti-rotation entre une fourchette (10) de passage de vitesse d'une boîte de vitesse et un piston (16) de commande de la fourchette (10). Un doigt (14) rigidement lié à la fourchette (10) comprend une encoche engagée sur une gorge (19) formée par deux épaulements (28) du piston. Les épaulements (28) comprennent, chacun, un méplat (24). Un clip (18) est chaussé sur la gorge (19) préalablement à l'engagement de la gorge avec le doigt (14). Le clip (18) comprend deux portions planes en appui sur les méplats et forment ainsi deux surfaces d'appui pour les extrémités frontales (36) de l'encoche du doigt (14). Le piston est ainsi empêché de tourner et des moyens de détection de position du piston peuvent ainsi fonctionner de manière satisfaisante.

Description

BOITE DE VITESSE ROBOTISEE AVEC LIAISON ANTI-ROTATION ENTRE PISTON ET FOURCHETTE L'invention a trait à un piston d'actionneur notamment de boîte de vitesses de véhicule, ladite boîte ayant au moins une fourchette de passage de vitesse et un doigt de commande de ladite fourchette. L'invention a trait également à une boîte de vitesse de véhicule comprenant ledit piston. Le document de brevet US 2008/0295634 Al divulgue un actionneur de boîte de vitesses robotisée. L'actionneur comprend plusieurs cylindres dans lesquels coulissent des pistons d'actionnement des fourchettes de passage des vitesses de la boîte de vitesses. Chacun des pistons est à double-effet, c'est-à-dire qu'il peut prendre trois positions stables, correspondant à trois positions stables de la fourchette ainsi commandée. Il comprend un aimant permanent coopérant avec un capteur de position magnétique disposé à l'extérieur du cylindre dans lequel coulisse le piston. Afin que ce dispositif de détection de position puisse fonctionner correctement, le piston comprend une rainure transversale droite en son milieu. Le doigt de commande de la fourchette de passage de vitesse correspondant au piston s'étend dans la rainure jusqu'à proximité du fond de cette dernière. Un ressort à lamelle est disposé dans le fond de la rainure afin de reprendre les jeux mécaniques. La coopération du doigt et de la rainure empêche le piston de tourner. Ce moyen anti-rotation du piston évite un désalignement de l'aimant permanent avec le capteur de position du piston. Le dispositif de détection de position du piston peut alors fonctionner de manière fiable. Le moyen anti-rotation de cet enseignement requiert la présence d'une rainure profonde afin d'assurer une coopération mécanique satisfaisante entre le doigt de la fourchette et le piston. Cette rainure peut déformer le piston précisément en son milieu, là où les contraintes peuvent être les plus importantes. L'invention a pour objectif de proposer une construction de piston et de liaison entre le piston et la fourchette de passage de vitesse qui pallie au moins un des problèmes sus mentionnés. Plus précisément, l'invention a pour objectif de proposer une construction de piston et de liaison entre le piston et la fourchette qui ne déforce par le piston. La fonction anti-rotation doit être assurée et la liaison entre le piston et la fourchette correspondante doit être simple et fiable.

Claims

REVENDICATIONS1. L'invention a pour objet un piston d'actionneur de boîte de vitesses de véhicule, ladite boîte ayant au moins une fourchette de passage de vitesse et un doigt de commande de ladite fourchette, ledit piston comprenant: un corps avec au moins une portion destinée à coulisser de manière étanche dans un cylindre; et une rainure apte à recevoir le doigt de commande de la fourchette; remarquable en ce que la rainure est une gorge apte à recevoir une encoche du doigt, la gorge comprenant des moyens de liaison en rotation avec ladite encoche. La gorge peut être essentiellement circulaire. L'encoche peut présenter un profil en forme de U apte à épouser ou chausser la gorge. La gorge et la ou les portions destinée à coulisser de manière étanche dans un cylindre sont préférentiellement alignées. Le corps comprend préférentiellement deux portions opposées destinées à coulisser de manière étanche dans un cylindre, et la gorge en une zone intermédiaire du piston entre lesdites portions opposées. Selon un mode avantageux de l'invention, la gorge comprend au moins une, préférentiellement deux surfaces transversales à une direction d'engagement de l'encoche du doigt sur ladite gorge, ladite ou chacune desdites surfaces étant apte à servir de surface d'appui pour une surface frontale de l'encoche. Selon un mode avantageux de l'invention, la gorge comprend deux surfaces d'appui transversales à la direction d'engagement de l'encoche du doigt sur ladite gorge, disposées de part et d'autre de la gorge. Selon un mode avantageux de l'invention, le corps comprend, latéralement à la gorge, au moins une zone généralement plane et le piston comprend un clip apte à être monté sur ladite gorge, avec au moins une portion généralement plane apte à venir en appui sur ladite zone et formant la ou une des surfaces d'appui transversales. Selon un mode avantageux de l'invention, le corps comprend un méplat de chaque côté de la gorge et le clip comprend une portion généralement circulaire et ouverte avec deux extrémités, apte à contourner le fond de la gorge, et deux portions généralement planes, chacune desdites portions généralement planes étant reliées à une des deux extrémités de ladite portion circulaire et préférentiellement apte à s'aligner avec les méplats.Selon un mode avantageux de l'invention, la portion circulaire et les portions planes du clip forment un ruban dont la largeur correspond essentiellement à celle de la gorge, chacune des portions planes du clip présentant, de chaque côté de la gorge, une excroissance destinée à venir en appui sur le méplat correspondant. Selon un mode avantageux de l'invention, le clip est un feuillard en acier, préférentiellement en acier à ressort, et/ou le clip présente un profil en oméga. Selon un mode avantageux de l'invention, le corps comprend deux épaulements à distance l'un de l'autre et formant la gorge, chacun des deux épaulements comprenant un méplat sur sa surface circonférentielle, les deux méplats étant généralement alignés avec la ou les surfaces latérales. L'invention a également pour objet une boîte de vitesse de véhicule, comprenant au moins une fourchette de passage de vitesse avec un doigt de commande de ladite fourchette, et un actionneur à piston de ladite fourchette, remarquable en ce que le piston est conforme à l'invention, le doigt comprenant une encoche coopérant par engagement avec la gorge du piston, la face avant de l'encoche venant en face de la ou des surfaces d'appui transversales de la gorge de manière à lier le piston et le doigt en rotation. Selon un mode avantageux de l'invention, le doigt est rigidement lié à la fourchette, ladite fourchette étant guidée en translation. Les mesures de l'invention permettent de réaliser une liaison anti-rotation entre une fourchette de passage de vitesse et un piston d'actionneur, qui ne déforme pas le piston et qui reste simple à réaliser. La réalisation d'une gorge est en effet simple et facile à réaliser notamment par tournage. La formation de méplats sur épaulements formant la gorge est également simple notamment par fraisage. L'utilisation d'un clip pour former les surfaces d'appui est particulièrement intéressante d'un point de vue simplicité et coût de réalisation. En effet ce dernier peut être réalisé par découpage d'un feuillard et ensuite par cintrage et pliage. De plus, les efforts de retenue en rotation sont suffisamment faibles pour que l'utilisation d'un clip soit satisfaisante. Le montage du clip sur la gorge est également très simple et rapide. L'engagement entre le doigt et le piston via une encoche sur le doigt chaussant la gorge est particulièrement optimale d'un point de vue de transmission de l'effort de passage devitesse. Le doigt est en effet sollicité de manière équilibrée par rapport à son axe principal. L'encoche peut être réalisée de manière simple par découpe ou encore par usinage. Le piston peut ainsi rester de taille réduite du point de vue de son diamètre moyen, ce qui permet de rendre l'actionneur et la boîte de vitesses également compacts. Le clip est par ailleurs maintenu en place par la présence du doigt en engagement sur la gorge, les deux faces frontales de l'encoche du doigt venant en effet en contact ou du moins à proximité des surfaces d'appui du clip. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention seront mieux compris à l'aide de la description et des dessins parmi lesquels : - La figure 1 est une vue d'ensemble d'une boîte de vitesse robotisée, pourvue d'un actionneur et conforme à l'invention ; - La figure 2 est une vue d'une partie de la boîte de vitesse de la figure 1, illustrant l'actionneur et la liaison mécanique entre l'actionneur et deux fourchettes de la boîte de vitesses ; - La figure 3 est une vue de détail de la figure 2; - La figure 4 est une vue d'un des pistons de l'actionneur des figures 1 à 3, en liaison mécanique avec la fourchette correspondante ; - La figure 5 est une vue de détail du piston pourvu de son clip anti-rotation ; - La figure 6 est une vue de détail du clip du piston des figures 2 à 5. A la figure 1 est illustrée une boîte de vitesses robotisée à double embrayage 2 d'un véhicule automobile. Elle est essentiellement constituée de la transmission 4 en tant que telle et d'un actionneur 6 couplé à la transmission 4 et configuré pour assurer les changements de vitesse ainsi que pour commander les embrayages. Une telle transmission et un tel actionneur sont en soi connus de l'homme de métier. Une description plus détaillée n'est donc pas nécessaire. Il est à noter que l'invention n'est pas limitée à une boîte de vitesses à double embrayage. La boîte de vitesse robotisée 2 illustrée à la figure 1 comprend toutefois des mesures conformes à l'invention et qui vont être décrites en relation avec les figures 2 à 6. La figure 2 est une vue de la face de l'actionneur 6 destinée à être montée sur le carter de la transmission 4 (figure 1). Certains composants de la transmissioninteragissant avec l'actionneur sont également représentés. On peut en effet observer la présence de deux fourchettes de passage de vitesse 8 et 10 montées coulissantes sur un axe 12. Une de ces fourchettes 10 est en prise via un doigt 14 avec un piston de commande 16. Le piston 16 est du type double-effet et comprend deux portions opposées logées, chacune, dans un cylindre respectif 15 et 17. L'autre fourchette 8 visible à la figure 2 est également en prise avec un piston de commande spécifique, ce dernier étant disposé sous le piston 16 et n'est par conséquent pas visible. La description de l'invention qui va suivre sera en relation avec la fourchette 10, le doigt 14 et le piston 16 visibles à la figure
2. Il est entendu que l'invention est applicable aux autres fourchettes de la transmission et aux autres pistons de l'actionneur. La figure 3 est une vue de détail de la figure 2, illustrant la liaison entre le doigt 14 et le piston 16. On peut observer que l'extrémité du doigt 14 coopérant avec le piston 16 comprend une encoche en forme de U et est généralement plate. Cette extrémité chausse une gorge 19 formée à une zone centrale du piston 16, entre les cylindres respectifs 15 et 17. La gorge 19 est formée par deux épaulements à distance l'un de l'autre. Un clip 18 en feuillard métallique est disposé sur le piston 16, entre le fond circulaire de la gorge 19 et la surface intérieure de l'encoche du doigt 14. Le clip est conçu pour assurer une liaison anti-rotation entre le doigt 14 et le piston, comme cela va être détaillé ci-après. La figure 4 illustre une portion de la fourchette 10 sur son axe 12, le doigt 14 qui y est relié et le piston 16 sans ses cylindres. La figure illustre également le doigt 22 de la fourchette 8, l'extrémité dudit doigt 22 étant libre de son piston. On peut ainsi observer la forme d'encoche de l'extrémité du doigt 22 destinée à coopérer avec un piston similaire au piston 16 illustré au-dessus dudit doigt 22. Le piston 16 comprend deux portions opposées 26 et correspondant à ses deux extrémités. Ces portions sont généralement cylindriques et peuvent comporter des rainures circonférentielles destinées à recevoir des moyens d'étanchéité tels que des joints. Ces joints sont destinés à coopérer de manière étanche avec les cylindres respectifs de l'actionneur. Les deux épaulements 28 formés essentiellement dans une zone centrale du piston 16 sont essentiellement circulaires à l'exception d'un méplat 24. Les méplats des deux épaulements 28 sont alignés. Le clip 18 comprenddeux portions plates, chacune de ces deux portions venant en appui sur les deux méplats 24. Ces portions forment ainsi deux surfaces d'appui transversales à la direction d'engagement du doigt 14 sur la gorge 19. Les deux faces frontales 36 de l'encoche du doigt 14 viennent ainsi en contact ou du moins à proximité des surfaces d'appui. Le piston 16 est ainsi lié en rotation avec le doigt 14. Or le doigt est rigidement lié, préférentiellement par vissage, à la fourchette 10 qu'il commande, cette dernière étant montée coulissante sur l'axe 12. La partie opérationnelle de la fourchette est engagée libre en rotation avec un baladeur comprenant un crabot et un cône de synchronisation. Ces éléments ne sont pas illustrés mais sont bien connus en soi de l'homme de métier. Le baladeur est en liaison glissière avec l'arbre sur lequel il est monté. Il en résulte que la fourchette 10 est libre de se déplacer uniquement en translation suivant son axe 12. Par voie de conséquence, le doigt correspondant 14 se déplace uniquement en translation suivant la direction de l'axe 12. Le piston 16 est mobile également suivant cette direction et est ainsi empêché de tourner par rapport à son axe longitudinal par la présence du doigt 14. A la figure 5 est illustré le piston 16 et le clip 18. On peut bien observer que le clip 18 est chaussé sur la surface cylindrique du fond de la gorge 19. La figure 6 illustre le clip 18 seul. Il comprend essentiellement une portion 32 en forme d'anneau ouvert, l'ouverture est destinée à permettre le montage du clip sur le piston par un mouvement de translation généralement perpendiculaire à l'axe longitudinale du piston. Le clip 18 comprend également deux portions généralement planes 30 et alignées, chacune de ces portions 30 étant reliée à une des extrémités de la portion circulaire ouverte 32. Le clip 18 présente ainsi un profil selon une section transversale (c'est-à-dire perpendiculaire à la direction longitudinale du piston) en forme d'oméga. Le clip 18 est formé à partir d'un feuillard métallique, préférentiellement en acier à ressort. Il présente par conséquent une épaisseur essentiellement constante sur toute sa surface. La portion circulaire ouverte 32 et préférentiellement les portions généralement planes 30 présentent une largeur qui correspond essentiellement à celle de la gorge, de manière à pouvoir être logée dans la gorge. Les portions planes 30 comprennent, chacune, deux excroissances 34 disposées de part et d'autre de la portion plane suivant la direction longitudinale du clip 18 (correspondant à la direction longitudinale du piston). Ces excroissances viennent en appui sur les méplats 24 du piston 16 (voir notamment figure 5).L'utilisation d'un clip afin de former les surfaces d'appui pour le doigt est un mode de réalisation parmi d'autres. D'autres moyens pour former la ou les surfaces d'appui sont en effet envisageables. En effet, les surfaces d'appui matérialisées par les portions 30 du clip 18 peuvent être réalisées par de la matière du corps usinée à cet effet ou encore par une pièce rapportés sur les méplats notamment par vissage. La forme de la gorge illustrée aux figures 2 à 5 est également un exemple parmi d'autres. En effet, il est envisageable de prévoir un piston dont les portions destinées à être logées dans les cylindres respectifs soient d'un ou plusieurs diamètres donnés et que la gorge soit formée par un enlèvement de matière à partir du ou des diamètres de ces portions. La circularité des épaulements 28 est également optionnelle bien que préférentielle, d'autres formes étant envisageables. 2 992 044 8 Revendications 1. Piston (16) d'actionneur (4) de boîte de vitesses (2) de véhicule, ladite boîte ayant au moins une fourchette (10) de passage de vitesse et un doigt (14) de commande de ladite fourchette, ledit piston (16) comprenant : 5 un corps avec au moins une portion (26) destinée à coulisser de manière étanche dans un cylindre (15, 17) ; et une rainure (19) apte à recevoir le doigt de commande de la fourchette ; caractérisé en ce que 10 la rainure est une gorge (19) apte à recevoir une encoche du doigt (14), la gorge comprenant des moyens de liaison (18, 24) en rotation avec ladite encoche. 2. Piston (16) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la gorge (19) comprend au moins une, préférentiellement deux surfaces (30) transversales à une direction d'engagement de l'encoche du doigt (14) sur ladite gorge (19), ladite ou chacune desdites surfaces (30) étant apte à servir de surface d'appui pour une surface frontale (36) de l'encoche.
3. Piston (16) selon la revendication 2, caractérisé en ce que la gorge (19) comprend deux surfaces d'appui (30) transversales à la direction d'engagement de l'encoche du doigt sur ladite gorge, disposées de part et d'autre de la gorge.
4. Piston (16) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le corps comprend, latéralement à la gorge (19), au moins une zone généralement plane (24) et le piston comprend un clip (18) apte à être monté sur ladite gorge (19), avec au moins une portion généralement plane (30) apte à venir en appui sur ladite zone (24) et formant la ou une des surfaces d'appui transversales.
5. Piston (16) selon la revendication 4, caractérisé en ce que le corps comprend un méplat (24) de chaque côté de la gorge (19) et le clip (18) comprend uneportion généralement circulaire et ouverte (32) avec deux extrémités, apte à contourner le fond de la gorge, et deux portions généralement planes (30), chacune desdites portions généralement planes (30) étant reliées à une des deux extrémités de ladite portion circulaire (32) et apte à s'aligner avec les méplats.
6. Piston (16) selon la revendication 5, caractérisé en ce que la portion circulaire (32) et les portions planes (30) du clip (18) forment un ruban dont la largeur correspond essentiellement à celle la gorge (19), chacune des portions planes (30) du clip (18) présentant, de chaque côté de la gorge (19), une excroissance (34) destinée à venir en appui sur le méplat (24) correspondant.
7. Piston (16) selon l'une des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que le clip (18) présente un profil en oméga. 15
8. Piston (16) selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le corps comprend deux épaulements (28) à distance l'un de l'autre et formant la gorge (19), chacun des deux épaulements comprenant un méplat (24) sur sa surface circonférentielle, les deux méplats (24) étant généralement alignés 20 avec la ou les surfaces d'appui latérales (30).
9. Boîte de vitesse (2) de véhicule, comprenant au moins une fourchette (10) de passage de vitesse avec un doigt (14) de commande de ladite fourchette, et un actionneur (6) à piston (16) de ladite fourchette (10), caractérisé en ce que 25 le piston (16) est conforme à l'une des revendications 1 à 8, le doigt (14) comprenant une encoche coopérant par engagement avec la gorge (19) du piston, la face avant (36) de l'encoche venant en face de la ou des surfaces transversale d'appui (30) de la gorge (19) de manière à lier le piston (16) et le doigt (14) en rotation. 30
10. Boîte de vitesse (2) selon la revendication 9, caractérisée en ce que le doigt (14) est rigidement lié à la fourchette (10), ladite fourchette étant guidée en translation.