FR3010168A3

FR3010168A3 - Dispositif de commande de changement de rapports pour boite de vitesses automatisee

Info

Publication number: FR3010168A3
Application number: FR1358489A
Authority: FR
Inventors: Jean-Michel Teixeira; Michel Raoul
Original assignee: Renault SAS
Current assignee: Renault SAS
Priority date: 2013-09-05
Filing date: 2013-09-05
Publication date: 2015-03-06

Abstract

L'invention concerne un dispositif de commande interne de changement de rapport pour boîte de vitesses automatisée (1) enfermée dans un carter de mécanisme (11) adossé à un carter d'embrayage (10), comportant un moteur de sélection (200), un moteur de passage (100), et des mécanismes de réduction des mouvements transmis par ces moteurs en direction d'un module de sélection et de passage (50) apte à sélectionner deux rapports et à engager un rapport sélectionné. Dans ce dispositif, le mouvement de rotation du moteur d'engagement est d'abord réduit par des engrenages (100a, 101 ; 101, 102a), puis transformé en déplacement axial d'un axe intermédiaire (103) sur lequel est fixé une fourchette (104), qui transmet son mouvement de translation au module de sélection et de passage (50).

Description

- 1- DISPOSITIF DE COMMANDE DE CHANGEMENT DE RAPPORTS POUR BOITE DE VITESSES AUTOMATISEE La présente invention concerne un dispositif de commande 5 interne de changement de rapports pour boîte de vitesses mécaniques d'un véhicule automobile. Elle se rapporte à un dispositif de commande ou de pilotage du changement de rapport, du type module interne de commande disposé horizontalement, qui transmet aux fourchettes 10 des mouvements de translation de part et d'autre d'une position d'équilibre. Plus précisément, elle a pour objet un dispositif de commande interne de changement de rapport pour boîte de vitesses automatisée, enfermée dans un carter de mécanisme adossé à un 15 carter d'embrayage, qui comporte un moteur de sélection, un moteur de passage, et des mécanismes de réduction des mouvements transmis par ces moteurs en direction d'un module de sélection et de passage apte à sélectionner deux rapports et à engager un rapport sélectionné. 20 Par la publication FR 2 797 018, on connaît un module de commande interne de boîte de vitesses robotisée, constitué d'un axe libre en rotation et immobilisé en translation, qui porte des éléments de verrouillage des fourchettes au repos. Cet axe est entouré d'un élément tubulaire portant des doigts 25 d'actionnement des crabots de fourchettes. Les doigts d'actionnement sont entraînés en rotation par l'élément tubulaire, et peuvent se placer dans l'un ou l'autre des crabots de fourchettes. La sélection d'une fourchette est donc obtenue par un mouvement de rotation. Les doigts d'actionnement, 30 solidaires de l'élément tubulaire, sont entraînés en translation par ce dernier, lui-même commandé par un ensemble axe et doigt de passage. Le mouvement d'engagement d'un rapport correspond à une translation. L'extrémité de l'axe du module de commande sort à 35 l'extrémité du carter de la boîte, et porte un levier. L'axe de passage sort également du carter. Les mouvements correspondant à - 2- la sélection d'une fourchette et à l'engagement d'un rapport sont distincts, et animés par deux actionneurs implantés en extérieur de la boîte, par l'intermédiaire de réducteurs. L'implantation des actionneurs en extérieur de la boîte, dite « add-on », pose des problèmes de packaging et de coût, dans la mesure où les éléments constituant le mécanisme de réduction de vitesse et de transformation de mouvement doivent disposer de leur propre carter, qui supporte de plus le moteur électrique. Par la publication FR 2 796 697, on connaît un dispositif de commande interne à la boîte, appelé pour cette raison « addin ». Ce dispositif de commande interne est à barillet, ou à cylindre à cames. Il est muni d'une rampe et d'une douille coaxiale, coulissant sur le dit cylindre par l'intermédiaire d'un pion solidaire de la douille, qui coopère avec une rainure.

La douille comporte sur sa périphérie extérieure des moyens de sélection des différents organes d'engagement d'un rapport. Les moyens de sélection sont déplacés en rotation par un train d'engrenage, qui est relié aux moyens d'entrainement. Ce système n'autorise que des passages de vitesses 20 séquentiels, c'est-à-dire sans possibilité de sauter des rapports. L'invention vise à réaliser un dispositif de commande compact, intégré à la boîte de vitesse, qui permet de conserver l'intégralité de la commande interne de la boîte manuelle 25 correspondante, et qui autorise les sauts de rapports. Dans ce but, elle propose que le mouvement de rotation du moteur d'engagement soit d'abord réduit par des engrenages, puis transformé en déplacement axial d'un axe intermédiaire sur lequel est fixé une fourchette, qui transmet son mouvement de 30 translation au module de sélection et de passage. De préférence, l'axe intermédiaire présente un secteur fileté, assurant son déplacement en translation par écrou, qui est entraîné en rotation par le moteur d'engagement, et maintenu axialement dans les carters. 35 D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront clairement à la lecture de la description - 3- suivante d'un mode de réalisation non limitatif de celle-ci, en se reportant aux dessins annexés, sur lesquels : -la figure 1 est une vue d'ensemble extérieure, de la boîte de vitesses, - la figure 2 est une vue d'ensemble, des mécanismes internes, -la figure 3 est une vue d'ensemble, des mécanismes de commande, -la figure 4 est une vue d'ensemble, du mécanisme de passage seul, et -la figure 5 est une vue en coupe partielle, du mécanisme de passage. Sur la figure 1, on voit l'ensemble de la boîte de vitesses 1, enfermée dans un carter en deux parties, un carter de mécanisme 11 adossé à un carter d'embrayage 10. Le carter de mécanisme 11 supporte deux moteurs électriques de commande, respectivement de commande de passage 100 et de commande de sélection 200. Le dispositif de commande de changement de rapport comporte le moteur de sélection 200, le moteur de passage 100, et des mécanismes de réduction des mouvements transmis par ces moteurs en direction d'un module de sélection et de passage 50 apte à sélectionner deux rapports, et à engager un rapport sélectionné. Le module de passage 50, et les mécanismes de réduction, sont disposés à l'intérieur des carters de la boîte, tandis que les moteurs de sélection et de passage sont placés à l'extérieur de celle-ci. Sur la figure 2, où les moteurs d'actionnement et le carter de mécanisme 11 ont été retirés, on aperçoit les mécanismes internes de la boîte : l'arbre primaire 20, l'arbre secondaire assemblé 21, l'arbre intermédiaire de marche arrière assemblé 22 avec son basculeur d'engagement du pignon intermédiaire de marche arrière 23, l'axe de fourchette assemblé 40, et le module de commande interne assemblé 50. La figure 3 montre le détail des mécanismes commandés par les dispositifs d'actionnement. Pour le passage, le mécanisme d'engagement est mis en mouvement par le moteur - 4- électrique 100, par l'intermédiaire du pignon denté 100a monté sur son axe. Le pignon 100a entraine un pignon intermédiaire à deux niveaux 101, entraînant lui-même un pignon 102a, fixé latéralement sur un écrou 102b. Ainsi, le moteur d'engagement 100 entraîne, par l'intermédiaire du pignon intermédiaire 101 à deux niveaux, le pignon 102a fixé latéralement sur l'écrou 102b. Les deux niveaux du pignon intermédiaire 101 sont respectivement engagés avec le pignon denté 100a du moteur d'engagement, et avec le pignon 102a.

L'écrou 102b entoure un axe 103, qui possède un secteur fileté 103a. Le mouvement de rotation du moteur de commande de passage 100 est d'abord réduit par les engrenages 100a, 101 et 101, 102a, puis transformé en déplacement axial de l'axe 103, sur lequel est fixée une fourchette 104, qui transmet son mouvement de translation au module de sélection et de passage 50. Les efforts résistants de la fourchette 104 se transmettent à la vis 103a, puis à l'écrou 102b, qui s'appuie sur les faces d'accueil des carter 10 et 11. Le secteur fileté 103a de l'axe 103, assure son déplacement en translation en réponse à la rotation de l'écrou 102b. Celui-ci est entraîné en rotation par le moteur d'engagement, et maintenu axialement dans les carters 10, 11. Le module 50 comprend un axe support 51, disposant d'une portée dans chaque carter. Il porte une clé d'inter-verrouillage 25 52, présentant des excroissances radiales 52a, qui sont transversales : au crabot de cinquième 41a, associé à la fourchette de cinquième 41 et au baladeur 44, au crabot de fourchette de troisième-quatrième 42a 30 associé à la fourchette 42 et au baladeur 45, au crabot de fourchette de première-deuxième (non visible) associé à la fourchette 43 et au baladeur 46, et enfin au crabot de marche arrière 23a associé au basculeur 23.

35 Les excroissances 52a ont pour fonction de maintenir en position, au neutre, toutes les fourchettes non sélectionnées. - 5- La clé 52 est limitée en rotation par le bras 52b, et porte une cartouche de billage 53. L'axe 103 guide par ailleurs un manchon coulissant portant un doigt d'actionnement pour les rapports de marche avant (non visible), un doigt d'actionnement 54a pour la marche arrière, et un aménagement 54b en forme de gorge pour accueillir les branches de la fourchette 104, et des crans 54c pour coopérer avec la cartouche de billage. Le mouvement de sélection est animé par le moteur électrique, 200 par l'intermédiaire du pignon denté 200a, monté sur son axe. Ce pignon entraine un pignon intermédiaire à deux niveaux 201, qui entraîne à son tour un secteur denté 202, monté extérieurement sur la clé d'inter-verrouillage 52. Le secteur denté 202 est solidaire de la clé par le pion d'entraînement 203. La commande de sélection consiste à faire tourner les doigts de passage entraînés par la clé d'inter-verrouillage 52, et à les mettre en coïncidence avec l'un ou l'autre de crabots de fourchette, en n'autorisant le déplacement axial, dans un sens ou dans l'autre, que d'une seule fourchette à la fois. Les agrandissements des figures 4 et 5, illustrent le fonctionnement de l'actionneur pour la commande du passage de vitesse, reposant notamment sur le maintien axial de l'écrou 102b. Dans un mode de réalisation non limitatif illustré par les figures, l'écrou 102b est retenu axialement par les deux carters 10 et 11, et prend appui sur l'un ou l'autre selon le sens de rotation de l'écrou. Les efforts résistants de la fourchette 104 lors des engagements de rapport sont repris par les carters. Ils sont transmis par la fourchette à la vis 103a, puis à l'écrou 102b, qui s'appuie sur les faces d'accueil des carter 10 et 11. Les frottements localisés sur ces appuis impactant fortement le rendement global du système, l'écrou 102b est maintenu axialement par un roulement à billes 105 visible sur la figure 5. Le roulement à billes 105 est agencé autour de celui-ci. Il est solidaire de l'écrou, en étant arrêté axialement d'un côté par un épaulement de celui-ci, et de l'autre par un clip 106. Il est logé dans le carter d'embrayage 10, dans lequel il est arrêté axialement d'un côté par un épaulement du carter, et de l'autre - par une plaque de retenue 110, fixée par des vis 111. Le roulement 105 a pour fonction de reprendre les efforts axiaux et réduire les pertes par frottement sur l'écrou 102b, et de limiter le décentrage de l'écrou 102b, guidé par ailleurs, seulement par la vis 103a sur les flancs des filets. Un excès décentrage peut en effet être préjudiciable au bon fonctionnement du couple de denture 102a, 101.

Claims

REVENDICATIONS1. Dispositif de commande de changement de rapport pour boîte de vitesses automatisée (1) enfermée dans un carter de mécanisme (11) adossé à un carter d'embrayage (10), comportant un moteur de sélection (200), un moteur de passage (100), et des mécanismes de réduction des mouvements transmis par ces moteurs en direction d'un module de sélection et de passage (50) apte à sélectionner deux rapports et à engager un rapport sélectionné, caractérisé en ce que le mouvement de rotation du moteur de passage (100) est d'abord réduit par des engrenages (100a, 101 ; 101, 102a), puis transformé en déplacement axial d'un axe (103) sur lequel est fixé une fourchette (104), qui transmet son mouvement de translation au module de sélection et de passage (50).
2. Dispositif de commande interne de changement de rapport selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'axe (103) présente un secteur fileté (103a), assurant son déplacement en translation par un écrou (102b) qui est entraîné en rotation par le moteur d'engagement et maintenu axialement dans les carters (10, 11).
3. Dispositif de commande interne de changement de rapport selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le moteur de passage (100) entraîne un pignon (102a) fixé latéralement sur l'écrou (102b).
4. Dispositif de commande interne de changement de rapport selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que moteur de passage (100) entraîne le pignon (102a) solidaire de l'écrou (102b) par un pignon intermédiaire (101).
5. Dispositif de commande interne selon la revendication 4, caractérisé en ce que le pignon intermédiaire (101) est à deux niveaux, respectivement engagés avec un pignon denté (100a) du moteur d'engagement et avec le pignon (102a).
6. Dispositif de commande interne selon l'une des 35 revendications précédentes, caractérisé en ce que le module de- 8- passage (50) et les mécanismes de réduction sont disposés à l'intérieur des carters (10, 11) de la boîte, tandis que les moteurs de sélection et de passage (200, 100) sont placés à l'extérieur de celle-ci.
7. Dispositif de commande interne selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les efforts résistants de la fourchette (104) se transmettent à la vis (103a) puis à l'écrou (102b), qui s'appuie sur les faces d'accueil des carters (10, 11).
8. Dispositif de commande interne selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'écrou (102b) est maintenu axialement par un roulement à billes (105).
9. Dispositif de commande interne selon la revendication 8, caractérisé en ce que le roulement à billes (105) est agencé autour de l'écrou (102b), en étant arrêté axialement d'un côté par un épaulement de celui-ci, et de l'autre par un clip (106).
10. Dispositif de commande interne selon la revendication 9, caractérisé en ce que le roulement (105) est logé dans le carter d'embrayage (10), et bloqué axialement d'un côté par un 20 épaulement du carter, et de l'autre par une plaque de retenue (110).