FR3011055A1

FR3011055A1 - REPORTING ENGAGEMENT DEVICE FOR AUTOMATED TRANSMISSION

Info

Publication number: FR3011055A1
Application number: FR1359241A
Authority: FR
Inventors: Jean-Michel Teixeira; Michel Raoul
Original assignee: Renault SAS
Current assignee: Renault SAS
Priority date: 2013-09-25
Filing date: 2013-09-25
Publication date: 2015-03-27
Anticipated expiration: 2033-09-25
Also published as: WO2015044541A1; FR3011055B1

Abstract

Dispositif d'engagement de rapport pour transmission automatisée maintenu dans un carter de mécanisme (11) adossé à un carter d'embrayage (10), comportant un moteur électrique, au moins un étage de réduction du mouvement de rotation du moteur électrique entre deux pièces tournantes suivi d'un étage de transformation du mouvement de rotation d'un écrou (21) immobilisé axialement en un mouvement de translation d'un axe (20) de commande de fourchette d'engagement de rapport (30) immobilisé en rotation, caractérisé en ce que l'écrou (21) déplace l'axe de commande (20) en translation par l'intermédiaire d'au moins un pion (26) transversal à l'axe, qui est engagé à la fois dans un logement radial de l'écrou (21) et sur l'axe (20), en étant maintenu entre ces deux pièces dans un deux filets de guidage hélicoïdaux (21b, 20b) opposés à 180°.Gearshift device for an automated transmission maintained in a gear housing (11) abutting a clutch housing (10), comprising an electric motor, at least one reduction stage of the rotational movement of the electric motor between two parts rotary assembly followed by a stage for converting the rotational movement of a nut (21) immobilized axially in a translation movement of a rotational axis (30) for controlling a rotational engagement gear (30) immobilized in rotation, characterized in that the nut (21) moves the control shaft (20) in translation through at least one pin (26) transverse to the axis, which is engaged both in a radial housing of the nut (21) and on the axis (20), being held between these two parts in a pair of helical guide threads (21b, 20b) opposite to 180 °.

Description

- 1 - DISPOSITIF D'ENGAGEMENT DE RAPPORT POUR TRANSMISSION AUTOMATISEE La présente invention concerne un dispositif de commande 5 interne de changement de rapports pour boîte de vitesses mécanique de véhicule automobile. Elle se rapporte à un dispositif de commande ou de pilotage interne du changement de rapport, du type module interne de commande disposé horizontalement, qui transmet aux 10 fourchettes des mouvements de translation de part et d'autre d'une position neutre. Plus précisément, cette invention a pour objet un dispositif d'engagement de rapport pour transmission automatisée maintenu dans un carter de mécanisme adossé à un 15 carter d'embrayage, comportant un moteur électrique, au moins un étage de réduction du mouvement de rotation du moteur électrique entre deux pièces tournantes, suivi d'un étage de transformation du mouvement de rotation d'un écrou immobilisé axialement en un mouvement de translation d'un axe de commande 20 de fourchette d'engagement de rapport immobilisé en rotation. Par la publication FR 2 838170, on connaît un dispositif de commande d'embrayage comprenant un moteur électrique dont l'extrémité dentée de l'axe entraîne directement un pignon extérieur à un écrou. L'écrou est supporté par deux roulements 25 implantés, l'un dans le carter de l'actionneur, et l'autre dans le couvercle. L'écrou est libre en rotation, et bloqué en translation. Il est fileté centralement. En tournant, il entraine en translation une tige filetée. Le mouvement de rotation de l'écrou est transformé en mouvement de translation 30 de la tige filetée. La tige est bloquée en rotation par un flasque arrêté en rotation par le carter. En réponse à la rotation du moteur électrique, la tige assure le déplacement en translation d'un câble d'actionnement de fourchette de débrayage, relié à son extrémité. Contrairement aux commandes d'embrayage, les commandes de passage de vitesses automatisés ont besoin de 5 systèmes mécaniques réversibles, et de filets de vis présentant des pas important pour faciliter les mouvements de commande d'engagement, de maintien en position engagée, et de retour en position neutre de la commande de vitesse. Dans un système de commande de vitesse à système vis-écrou, la broche 10 filetée doit notamment avoir une dimension et une capacité très supérieures au besoin mécanique réel. La présente invention vise à réaliser un dispositif d'engagement de rapport pour transmission automatisée à rendement optimisé répondant à ces exigences. 15 Dans ce but, elle propose que l'écrou déplace l'axe de commande en translation par l'intermédiaire d'au moins un pion transversal à l'axe, qui est engagé à la fois dans un logement radial de l'écrou et sur l'axe, en étant maintenu entre ces deux pièces dans un ou deux filets de guidage hélicoïdaux 20 opposés à 180°. De préférence, les filets sont de section rectangulaire. Dans un premier mode de réalisation de l'invention les filets ont ménagés à l'intérieur de l'écrou. Dans un deuxième mode de réalisation, les filets sont 25 ménagés autour de l'axe de commande. La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation, non limitatif, de celle-ci, en se reportant aux dessins annexés, sur lesquels : 30 la figure 1 est une vue en coupe d'un premier mode de réalisation de l'actionneur proposé, et la figure lA un agrandissement partiel de celle-ci, - les figures 2 et 2A illustrent une variante du premier mode, et - les figures 3A à 3D illustrent un deuxième mode de réalisation de l'invention.The present invention relates to an internal gearshift control device for a mechanical gearbox of a motor vehicle. BACKGROUND OF THE INVENTION It relates to a control device or internal control gearshift, the type of internal control module disposed horizontally, which transmits to the ranges of translation movements on either side of a neutral position. More specifically, this invention relates to a ratio-engaging device for an automated transmission maintained in a mechanism housing supported by a clutch housing, having an electric motor, at least one reduction stage of the rotational movement of the motor. electrical connection between two rotating parts, followed by a stage of transformation of the rotational movement of a nut immobilized axially in a translational movement of a rotational gear ratio control shaft 20 immobilized in rotation. Publication FR 2 838170 discloses a clutch control device comprising an electric motor whose toothed end of the shaft directly drives an external pinion to a nut. The nut is supported by two bearings 25 implanted, one in the housing of the actuator, and the other in the cover. The nut is free to rotate, and locked in translation. It is centrally threaded. By turning, it drives in translation a threaded rod. The rotational movement of the nut is converted into translation movement of the threaded rod. The rod is locked in rotation by a flange stopped in rotation by the housing. In response to the rotation of the electric motor, the rod ensures the translational movement of a release fork actuating cable connected to its end. Unlike clutch controls, automated shift controls require 5 reversible mechanical systems, and screw threads with significant pitch to facilitate engagement, hold, and return control movements. in the neutral position of the speed control. In a speed control system with a screw-nut system, the threaded spindle must in particular have a dimension and a capacity that is much greater than the real mechanical need. The object of the present invention is to provide an optimized efficiency automated transmission ratio hitching device meeting these requirements. For this purpose, it proposes that the nut move the control shaft in translation by means of at least one pin transverse to the axis, which is engaged both in a radial housing of the nut and on the axis, being held between these two parts in one or two helical threads 20 opposite 180 °. Preferably, the nets are of rectangular section. In a first embodiment of the invention, the threads have formed inside the nut. In a second embodiment, the threads are arranged around the control shaft. The present invention will be better understood on reading the following description of a nonlimiting embodiment thereof, with reference to the accompanying drawings, in which: FIG. 1 is a sectional view of a first embodiment of the proposed actuator, and FIG. 1A a partial enlargement thereof, - FIGS. 2 and 2A illustrate a variant of the first embodiment, and FIGS. 3A to 3D illustrate a second embodiment of the first embodiment of the invention. 'invention.

Le dispositif d'engagement de rapport pour transmission automatisée de la figure 1 est maintenu dans un carter de mécanisme 11 adossé à un carter d'embrayage 10. Ce dispositif comporte un moteur électrique (non représenté) agencé en dehors de la boîte, et au moins un étage de réduction à denture droite, du mouvement de rotation du moteur électrique entre deux pièces tournantes. Cet étage de réduction est composé de pignons à denture droite (non représentés) qui entraînent l'écrou 21 par sa denture extérieure 21a. L'étage de réduction est suivi d'un étage de transformation du mouvement de rotation de l'écrou 21, qui est immobilisé axialement, en un mouvement de translation de l'axe 20. L'axe 20 commande une fourchette d'engagement de rapport 30. Il est immobilisé en rotation. L'écrou 21 est porté dans le carter d'embrayage 10 par un roulement à billes 22. Ce roulement est immobilisé en translation sur l'écrou 21 par le clip 23. Il est immobilisé dans le carter par la bride de maintien 24 fixée par les vis 25. L'écrou 21 supporte et guide l'axe 20, supporté à son autre extrémité par le palier 12 dans le carter de mécanisme. L'axe 20 est percé transversalement pour accueillir un pion 26, mieux visible sur la figure 1A, qui peut être monté, serré ou libre en rotation. Le pion 26 est monté sur l'axe 20, avant d'être engagé sous l'écrou 21. Il coopère avec les filets 21b à profil rectangulaire, usinés à l'intérieur de l'écrou 21.The automated transmission ratio engaging device of FIG. 1 is maintained in a mechanism housing 11 leaning against a clutch housing 10. This device comprises an electric motor (not shown) arranged outside the box, and at the least one gear reduction stage, the rotational movement of the electric motor between two rotating parts. This reduction stage is composed of pinions with right teeth (not shown) which drive the nut 21 by its external toothing 21a. The reduction stage is followed by a stage for transforming the rotational movement of the nut 21, which is immobilized axially, in a translation movement of the axis 20. The axis 20 controls a range of engagement of 30. He is immobilized in rotation. The nut 21 is carried in the clutch housing 10 by a ball bearing 22. This bearing is immobilized in translation on the nut 21 by the clip 23. It is immobilized in the housing by the holding flange 24 fixed by the screws 25. The nut 21 supports and guides the axis 20, supported at its other end by the bearing 12 in the mechanism housing. The axis 20 is pierced transversely to accommodate a pin 26, better visible in Figure 1A, which can be mounted, tightened or free to rotate. The pin 26 is mounted on the axis 20, before being engaged under the nut 21. It cooperates with the threads 21b with a rectangular profile, machined inside the nut 21.

Le pion 26 agit comme un filet, réduit à son minimum de contact dès lors que l'axe 20 est bloqué en rotation. La fourchette 30, rapportée sur l'axe 20, est fixée par la goupille 31, et enserre le manchon 33 par une gorge 33a. En tournant dans un sens ou dans l'autre, l'écrou 21 déplace longitudinalement l'axe 20, entraînant la fourchette 30, le manchon 33 et le doigt 33b, capable d'entrainer une fourchette d'engagement de rapport (non représentée). L'écrou 21 déplace l'axe de commande 20 en translation par l'intermédiaire d'au moins un pion 26 transversal à l'axe, qui est engagé à la fois dans un logement radial de l'écrou 21 et sur l'axe 20, en étant maintenu entre ces deux pièces dans un deux filets de guidage hélicoïdaux 21b, opposés à 180°.The pin 26 acts as a net, reduced to its minimum contact when the axis 20 is locked in rotation. The fork 30, attached to the axis 20, is fixed by the pin 31, and encloses the sleeve 33 by a groove 33a. By turning in one direction or the other, the nut 21 moves longitudinally the axis 20, driving the fork 30, the sleeve 33 and the finger 33b, capable of causing a ratio engagement fork (not shown) . The nut 21 moves the control shaft 20 in translation through at least one pin 26 transverse to the axis, which is engaged both in a radial housing of the nut 21 and on the axis 20, being held between these two parts in a two helical guide threads 21b, opposite to 180 °.

Dans les deux modes de réalisation non limitatifs décrits, les deux filets 21b (figures 1 et 2), ou 20b (figure 3) ont de préférence une section rectangulaire. Dans le mode de réalisation des figures 1 et 2, les filets 21b sont ménagés à l'intérieur de l'écrou 21. Sur la figure 1, le pion 26 traverse l'axe 20. Chacune de ses extrémités est engagée dans l'un des filets de guidage 21b de l'écrou 20. Dans la variante de la figure 2, le pion 26 est remplacé par deux pions 26 montés libres en rotation. Le dispositif comporte ainsi deux pions 26 alignés, engagés dans l'axe 20 et dans l'un des filets de guidage 21b de l'écrou 21. Chaque pion 26 agit de manière indépendante avec un filet 21b, et est susceptible de rouler plutôt que glisser, en améliorant le rendement du système. Les figures 3A à 3D se rapportent à un deuxième mode de réalisation, dans lequel les deux pions 26 sont implantés radialement dans l'écrou. Les filets 20b sont désormais usinés sur l'axe 20, et l'écrou 26 est centré sur le diamètre extérieur des filets 20b. Le dispositif comporte deux pions 26 radiaux alignés, qui sont engagés dans l'écrou 21 et dans l'un des filets de guidage 20b de l'axe 20. Comme indiqué sur la figure 3D, les pions 26 qui traversent radialement l'épaisseur de l'écrou 21 peuvent être retenus dans celui-ci par une roue dentée 21a montée à l'extérieur de l'écrou.In the two nonlimiting embodiments described, the two threads 21b (FIGS. 1 and 2) or 20b (FIG. 3) preferably have a rectangular section. In the embodiment of Figures 1 and 2, the threads 21b are formed inside the nut 21. In Figure 1, the pin 26 passes through the axis 20. Each of its ends is engaged in one. guide threads 21b of the nut 20. In the variant of Figure 2, the pin 26 is replaced by two pins 26 mounted free to rotate. The device thus comprises two aligned pins 26, engaged in the axis 20 and in one of the guide threads 21b of the nut 21. Each pin 26 acts independently with a thread 21b, and is likely to roll rather than slip, improving system performance. FIGS. 3A to 3D relate to a second embodiment, in which the two pins 26 are implanted radially in the nut. The threads 20b are now machined on the axis 20, and the nut 26 is centered on the outer diameter of the threads 20b. The device comprises two aligned radial pins 26, which are engaged in the nut 21 and in one of the guide threads 20b of the axis 20. As shown in FIG. 3D, the pins 26 which traverse radially the thickness of the nut 21 may be retained therein by a gear 21a mounted on the outside of the nut.

L'écrou et sa denture peuvent aussi constituer une pièce monobloc. Dans cette variante de l'invention non représentée sur les figures, les pions traversent radialement l'épaisseur de l'écrou 21, et les deux pions peuvent alors être rendus prisonniers du dispositif par un jonc, agencé extérieurement à l'écrou. En conclusion, il faut souligner que le niveau d'effort à transmettre par le dispositif est faible, au regard de sa dimension. Cette particularité autorise une réduction très importante de la surface de contact des flancs en vis-à-vis entre les pions et les filets, au point de permettre une conception simple et économique de l'axe ou de l'écrou filetés, tout en améliorant le rendement du dispositif.The nut and its teeth can also constitute a single piece. In this variant of the invention not shown in the figures, the pins pass radially through the thickness of the nut 21, and the two pins can then be made prisoner of the device by a rod, arranged externally to the nut. In conclusion, it must be emphasized that the level of effort to be transmitted by the device is low, given its size. This feature allows a very significant reduction in the contact surface of the flanks vis-à-vis between the pins and the threads, to the point of allowing a simple and economical design of the axis or nut threaded, while improving the performance of the device.

Claims

REVENDICATIONS1. A gearing device for an automated transmission maintained in a mechanism housing (11) abutting a clutch housing (10), comprising an electric motor, at least one reduction stage of the rotational movement of the electric motor between two rotating parts followed by a stage for transforming the rotational movement of an axially immobilized nut (21) into a translation movement of a ratio engagement shaft (30) immobilized in a gear rotation, characterized in that the nut (21) displaces the control shaft (20) in translation through at least one pin (26) transverse to the axis, which is engaged both in a radial housing of the nut (21) and on the axis (20), being held between these two parts in two helical guide threads (21b, 20b) opposite to 180 °.

2. A ratio engaging device according to claim 1, characterized in that the threads (21b, 20b) have a rectangular section.

3. Gearing device according to claim 1 or 2, characterized in that the threads (21b) are formed inside the nut (21). 25

4. A ratio engaging device according to claim 3, characterized in that the axis (20) is centered in the nut by the head diameter of the thread (21b).

Gearshift device according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the pin (26) passes through the axis (20) and in that each of its ends is engaged in one of the guide threads (21b) of the nut (20).

6. Gear engagement device according to one of claims 1 to 4, characterized in that it comprises twopions (26) aligned, engaged in the axis (20) and in one of the guide threads (21b ) of the nut (21).

Gearshift according to claim 1 or 2, characterized in that the threads (20b) are machined on the shaft (20), and that the nut (26) is centered on the diameter outside of the nets (20b).

8. Gear engagement device according to claim 7, characterized in that it comprises two aligned radial pins (26) respectively engaged in the nut (21) 10 and in one of the guide threads (20b). of the axis (20).

Gearshift device according to Claim 8, characterized in that the pins (26) pass radially through the thickness of the nut (21) and are retained therein by a toothed wheel (21a) mounted on Outside the nut.

10. A ratio engaging device according to claim 8, characterized in that the pins (26) pass radially through the thickness of the nut (21), and in that the two pins (26) are made prisoner by a rod 20 arranged externally to the nut.