WO2018172639A1

WO2018172639A1 - Position return device for a rotary selection component, gearbox internal control mechanism and gearbox

Info

Publication number: WO2018172639A1
Application number: PCT/FR2018/050189
Authority: WO
Inventors: Fabien Gailliard
Original assignee: Renault S.A.S; Nissan Motor Co. Ltd
Priority date: 2017-03-24
Filing date: 2018-01-29
Publication date: 2018-09-27
Also published as: FR3064327B1; FR3064327A1; CN110506172A; CN110506172B

Abstract

A position return device for a component (1) for selecting gear speed lines of a vehicle gearbox rotated between two reference functional positions by a selection actuator, comprising a resilient component (5) that is compressed when the selection component moves between a first and a second reference position, characterised in that the resilient component (5) is a ball cartridge that cooperates with a cam (1c) of the selection component in order to be compressed when the selection component moves from the first to the second position and to return the selection component from the second position to the first position by expansion when the actuator is allowed to rest.

Description

DISPOSITIF DE RAPPEL EN POSITION D'UN ORGANE ROTATIF DE SELECTION, MECANISME DE COMMANDE INTERNE DE BOITE DE RECOVERY DEVICE IN POSITION OF A SELECTING ROTARY ORGAN, INTERNAL CONTROL MECHANISM OF A BOX

VITESSES ET BOITE DE VITESSES La présente invention se rapporte au domaine des boîtes de vitesses à arbres parallèles, et de leur commande interne. Elle concerne en particulier les moyens de rappel d'un organe rotatif de sélection des lignes de vitesses, vers une position de référence. The present invention relates to the field of gearboxes with parallel shafts, and their internal control. It relates in particular to the return means of a rotary member for selecting the speed lines, towards a reference position.

Plus précisément, cette invention a pour objet un dispositif de rappel en position d'un organe de sélection de lignes de vitesses de boîte de vitesses de véhicule, déplacé en rotation entre deux positions fonctionnelles de référence par un actionneur de sélection. Ce dispositif comprend un organe élastique comprimé lors du déplacement de l'organe de sélection, entre une première et une deuxième position de référence. More specifically, this invention relates to a return device in position of a vehicle gearbox speed line selection member, moved in rotation between two reference functional positions by a selection actuator. This device comprises a resilient member compressed during the movement of the selection member, between a first and a second reference position.

L'invention a également pour objet un mécanisme de commande interne comportant un tel dispositif de rappel, et une boîte de vitesses pourvue de ce mécanisme. The invention also relates to an internal control mechanism comprising such a return device, and a gearbox provided with this mechanism.

Cette invention trouve une application privilégiée, mais non limitative, sur des boîtes de vitesses à commande robotisée, dans lesquelles les déplacements des organes de commande interne de sélection et de passage, sont contrôlés par des actionneurs pilotés. This invention finds a preferred application, but not limited to robotically controlled gearboxes, in which the movements of the internal selection and passage control members are controlled by controlled actuators.

Selon une disposition largement répandue sur les boîtes de vitesses dites « mécaniques », à commande manuelle ou robotisée, la commande interne des vitesses est « horizontale », ce qui signifie qu'un organe de commande interne comportant un axe de commande se déplace en rotation autour d'un axe géométrique horizontal, pour effectuer la sélection des lignes de vitesses. Un élément mobile, porté par cet axe, se déplace en translation pour entraîner une fourchette d'engagement de vitesses, sur la ligne de vitesses sélectionnée. According to a widespread provision on "mechanical" gearboxes, manually or robotically controlled, the internal speed control is "horizontal", which means that an internal control member having a control shaft moves in rotation around a horizontal geometric axis, to select the speed lines. A movable member, carried by this axis, moves in translation to drive a gear engagement fork, on the selected gear line.

Par la publication FR 3 026 808, on connaît un dispositif de commande interne pour boîte de vitesses à commande manuelle, à axe de commande horizontal, permettant de sélectionner l'une ou l'autre de deux lignes de vitesses. Un ressort de rappel en sélection, de type ressort de torsion, assure le retour de la commande en position neutre. Publication FR 3,026,808 discloses an internal control device for a gearbox in which manual control, horizontal control axis, for selecting one or the other of two lines of speeds. A return spring in selection, of the torsion spring type, ensures the return of the control in the neutral position.

Dans une boîte de vitesses robotisée, le mouvement de sélection, peut par exemple être assuré par un électroaimant venant mettre en rotation un organe de sélection : si 1 ' électro-aimant est enclenché, la commande est soumise au mouvement de sélection. Ce mouvement surmonte généralement l'effort de maintien d'un ressort de torsion ; lorsque 1 ' électro-aimant est relâché, la commande est rappelée en position repos par le ressort ; l'organe de sélection rejoint la ligne neutre. In a robotized gearbox, the selection movement can for example be ensured by an electromagnet rotating a selection member: if the electromagnet is switched on, the control is subjected to the selection movement. This movement generally overcomes the effort of maintaining a torsion spring; when the electromagnet is released, the control is returned to the rest position by the spring; the selection member joins the neutral line.

Dans les boîtes de vitesses robotisées, l'effort d' actionnement imposé par les actionneurs est généralement beaucoup moins important (environ 10 fois moins) que celui du conducteur sur son levier, car l'effort du conducteur entre le pommeau et l'organe interne de sélection est démultiplié. L'effort fourni par un ressort de rappel en sélection de boîte robotisée, est donc moindre, par rapport aux boîtes manuelles : les ressorts de rappel utilisés présentent pour cette raison, un diamètre de fil et un nombre de spires très petits, dont la fabrication est plus contraignante. In robotized gearboxes, the actuation force imposed by the actuators is generally much less important (approximately 10 times less) than that of the driver on his lever, because the effort of the driver between the pommel and the internal organ selection is multiplied. The force provided by a return spring robotized selection box, is less, compared to the manual boxes: the return springs used for this reason, a wire diameter and a number of very small turns, the manufacture is more restrictive.

La présente invention vise à assurer le rappel élastique en position neutre, d'un organe de sélection de mécanisme interne de commande, par un dispositif adapté aux actionneurs pilotés. The present invention aims to ensure the elastic return in the neutral position of a selection member of internal control mechanism, by a device adapted to controlled actuators.

Dans ce but, elle propose que l'organe élastique utilisé soit une cartouche de billage, qui coopère avec une came de l'organe de sélection, pour se comprimer lors du déplacement de l'organe de sélection d'une première vers une deuxième position, et pour rappeler en détente, l'organe de sélection de la deuxième vers la première position, lors de la mise au repos de 1 ' actionneur . De préférence, les positions de référence de l'organe de sélection sont définies par deux butées fixes, limitant son débattement en rotation. For this purpose, it proposes that the elastic member used is a billing cartridge, which cooperates with a cam of the selection member, to compress during the movement of the selection member from a first to a second position and to recall in relaxation, the selection member from the second to the first position, when the actuator is put to rest. Preferably, the reference positions of the selection member are defined by two fixed stops, limiting its movement in rotation.

Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, la première et la deuxième position de l'organe de sélection sont des positions de sélection de lignes de vitesses. In a particular embodiment of the invention, the first and second positions of the selection member are gear line selection positions.

L'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 : The invention will be better understood on reading the following description of a nonlimiting embodiment thereof, with reference to the appended drawings, in which:

les figures 1A à 1D sont des schémas de principe d'un premier dispositif de rappel en sélection, FIGS. 1A to 1D are schematic diagrams of a first selection return device,

les figures 2A et 2B illustrent le dispositif proposé, FIGS. 2A and 2B illustrate the proposed device,

les figures 3A et 3B sont des schémas de détail de la cartouche de billage, FIGS. 3A and 3B are detailed diagrams of the blasting cartridge,

la figure 4 montre la clé d' inter-verrouillage dans deux positions, Figure 4 shows the interlocking key in two positions,

- les figures 5A à 5C détaillent sa première position, et FIGS. 5A to 5C detail its first position, and

les figures 6A à 6C détaillent sa deuxième position . Figures 6A-6C detail its second position.

Sur les figures 1A et 1B, on a représenté un premier mécanisme de commande interne, comprenant un organe de sélection 1 d'une ligne de vitesses, tel qu'une clé d' inter-verrouillage 1, assurant la sélection d'une ligne de vitesses, tout en interdisant 1 ' actionnement de la, ou des, ligne (s) non sélectionnée ( s ) . La clé 1 est montée sur un axe de commande (non représenté) . Elle est montrée en position neutre. Le maintien de cette position est assuré par un ressort de torsion 2, grâce au pion de maintien 3 solidaire du carter de la boîte (non représenté) , et à une patte de retenue la sur la clé 1. FIGS. 1A and 1B show a first internal control mechanism, comprising a selection member 1 of a speed line, such as an interlocking key 1, ensuring the selection of a line of speeds, while prohibiting 1 'actuation of the or line (s) not selected (s). Key 1 is mounted on a control shaft (not shown). It is shown in neutral position. Maintaining this position is provided by a torsion spring 2, thanks to the holding pin 3 integral with the housing of the box (not shown), and a retaining tab 1a on the key 1.

Sur les figures 1C et 1D, le même mécanisme est représenté en position de sélection d'une ligne de vitesses. La clé d' inter-verrouillage 1 a été actionnée par exemple par un électro-aimant (non représenté) . Elle a pivoté autour de l'axe de commande XX', pour atteindre la seconde ligne de vitesses. Le ressort 2 est ouvert. Il est maintenu d'un côté par le pion maintien 3, et de l'autre par la patte la. La butée fixe 4 assure la fonction de butée de sur-course. Une fois l'effort de 1 ' électro-aimant relâché, le ressort 2 assure le retour de la clé 1 en position neutre. In Figures 1C and 1D, the same mechanism is shown in the selection position of a gear line. The interlocking key 1 was actuated by example by an electromagnet (not shown). It has pivoted around the control axis XX ', to reach the second speed line. Spring 2 is open. It is held on one side by the holding pin 3, and on the other by the leg. The fixed stop 4 provides the over-travel stop function. Once the effort of the electromagnet released, the spring 2 ensures the return of the key 1 in the neutral position.

Sur les figures 2A et 2B, on retrouve une clé d' inter-verrouillage 1, qui remplit la même fonction de sélection de deux lignes de vitesses que précédemment, en effectuant un mouvement de rotation autour de l'axe XX' . La clé d' inter-verrouillage 1 est déplacée en rotation entre deux positions fonctionnelles de référence, par un actionneur de sélection non représenté. Le dispositif comprend un organe élastique 5, comprimé lors du déplacement de l'organe de sélection entre une première et une deuxième position de référence. A la place du ressort, l'organe élastique est une cartouche de billage 5, solidaire du carter. La cartouche 5 coopère avec une came le de la clé 1. Elle se comprime lors du déplacement de l'organe de sélection de la première vers la deuxième position. Elle rappelle l'organe de sélection vers la première position, lors de la mise au repos de 1 ' actionneur . Figures 2A and 2B, there is an interlocking key 1, which performs the same function of selecting two speed lines as previously, by rotating about the axis XX '. The interlocking key 1 is rotated between two reference functional positions by a selection actuator, not shown. The device comprises an elastic member 5 compressed during the displacement of the selection member between a first and a second reference position. Instead of the spring, the elastic member is a blasting cartridge 5, integral with the housing. The cartridge 5 cooperates with a cam 1 of the key 1. It compresses when the selection member moves from the first to the second position. It recalls the selection member to the first position, during the rest of the 1 actuator.

La came le est disposée sur le bras lb de la clé 1, en vis-à-vis de la bille 5 b de la cartouche 5. Une seconde butée fixe est rajoutée de l'autre côté du bras lb. On dispose ainsi de deux butées fixes 4a, 4b, qui limitent son débattement entre les deux lignes de vitesses. Les positions de référence de l'organe de sélection, sont définies par ces deux butées fixes. Chacune des deux positions fonctionnelles de l'organe de sélection, sélectionne une ligne de vitesses. The cam is disposed on the arm lb of the key 1, vis-à-vis the ball 5b of the cartridge 5. A second fixed stop is added on the other side of the arm lb. There are thus two fixed stops 4a, 4b, which limit its movement between the two speed lines. The reference positions of the selection member are defined by these two fixed stops. Each of the two functional positions of the selection member selects a speed line.

Les figures 3A et 3B montrent le détail de la cartouche de billage 5, et de son interface avec la came le. La cartouche de billage 5 comprend un corps de cartouche 5a fixe, par rapport à la boîte de vitesses. Elle renferme un ressort 5c, qui repousse la bille 5b contre la came le de la clé 1. Figures 3A and 3B show the detail of the blasting cartridge 5, and its interface with the cam. The blasting cartridge 5 comprises a fixed cartridge body 5a, with respect to the gearbox. She encloses a spring 5c, which pushes the ball 5b against the cam 1 of the key 1.

Sur la figure 3A, la cartouche est dans une position de « repos », correspondant à la première ligne de vitesses : le ressort 5c est relâché, la bille 5b est en vis-à-vis de la position basse de la came le. Sur la figure 3B, la seconde ligne de vitesses est sélectionnée : la clé 1 a été actionnée, pour effectuer un mouvement de rotation autour de l'axe XX', plaçant la bille 5b en vis-à- vis de la position haute de la came le. Le ressort 5c est compressé dans le corps de la cartouche 5. In Figure 3A, the cartridge is in a "rest" position, corresponding to the first gear line: the spring 5c is released, the ball 5b is vis-à-vis the low position of the cam. In FIG. 3B, the second velocity line is selected: the key 1 has been actuated to effect a rotational movement about the axis XX ', placing the ball 5b opposite the upper position of the cam the. The spring 5c is compressed in the body of the cartridge 5.

La figure 4 est une vue latérale de la clé d' interverrouillage 1 superposant les deux positions. Sur la première ligne de sélection, le bras lb est en appui sur la première butée 4a. Il est maintenu dans cette position par la cartouche de billage 5, exerçant son effort sur la came le. Sur la deuxième ligne de sélection, la clé 1 a été entraînée en rotation par 1 ' actionneur , jusqu'à ce que son bras lb vienne en contact sur la deuxième butée 4b. La came le pousse la bille 5b, qui compresse le ressort 5c dans le corps 5a de la cartouche 5. Lorsque l' actionneur n'exerce plus d'effort sur la clé, le ressort 5c repousse la bille 5b dans le corps 5a. La came le reconduit la clé 1 en face de la première ligne de sélection. Figure 4 is a side view of the interlocking key 1 superimposing the two positions. On the first selection line, the arm lb bears on the first stop 4a. It is held in this position by the blasting cartridge 5, exerting its force on the cam. On the second selection line, the key 1 was rotated by the actuator until its arm lb comes into contact with the second stop 4b. The cam pushes the ball 5b, which compresses the spring 5c in the body 5a of the cartridge 5. When the actuator exerts more effort on the key, the spring 5c pushes the ball 5b in the body 5a. The cam carries the key 1 in front of the first selection line.

Les figures 5A et 6A montrent le profil de la came : elle offre à la cartouche une surface d'appui inclinée dont chaque extrémité définit une position basse, où le ressort n'est pas comprimé (figure 5A) , et une position haute, où le ressort est comprimé (figure 6A) . FIGS. 5A and 6A show the profile of the cam: it offers the cartridge an inclined support surface, each end of which defines a low position, where the spring is not compressed (FIG. 5A), and a high position, where the spring is compressed (Figure 6A).

Les figures 5A à 6C illustrent le fonctionnement du dispositif. Le bras lb de la clé 1, vient en appui contre l'une ou l'autre des butées fixes 4a, 4b, lorsque la cartouche rejoint les extrémités de la came. Sur les figures 5A, 5B, 5C, la clé d' inter-verrouillage est dans la première position de sélection (première ligne de vitesses) : son bras lb est maintenu en appui sur la première butée 4a, par la poussée de la bille 5b sur la came le, sous l'effort du ressort 5c. Sur les figures 6A, 6B, 6C, la clé 1 est dans la deuxième position de sélection. Elle s'est déplacée en rotation jusqu'à la deuxième butée 4b. La came le pousse la bille 5b à comprimer le ressort 5c. Dès que l' actionneur ne maintient plus la clé 1 contre la butée 4b, le ressort rappelle en détente la clé. Elle revient dans la première position de sélection, des figures 5A, 5B, 5C. Figures 5A to 6C illustrate the operation of the device. The arm lb of the key 1, abuts against one or other of the fixed stops 4a, 4b, when the cartridge joins the ends of the cam. In FIGS. 5A, 5B, 5C, the interlocking key is in the first selection position (first gear line): its arm 1b is held in abutment on the first stop 4a, by the thrust of the ball 5b on the cam, under the spring force 5c. In FIGS. 6A, 6B, 6C, the key 1 is in the second selection position. It has moved in rotation to the second stop 4b. The cam pushes the ball 5b to compress the spring 5c. As soon as the actuator no longer holds the key 1 against the stop 4b, the spring removes the key. It returns to the first selection position, FIGS. 5A, 5B, 5C.

Le mécanisme de commande interne proposé comporte un dispositif de rappel en position, comprenant un organe de sélection rotatif à au moins deux positions fonctionnelles de sélection d'une ligne de vitesses. Dans ce mécanisme, l'organe de sélection se déplace en rotation autour d'un axe horizontal, pour sélectionner l'une ou l'autre de ces deux lignes de vitesses. The proposed internal control mechanism comprises a position return device, comprising a rotary selection member with at least two functional positions for selection of a speed line. In this mechanism, the selection member moves in rotation about a horizontal axis, to select one or the other of these two lines of speeds.

Enfin, comme indiqué plus haut, l'invention porte aussi sur une boîte de vitesses, de préférence robotisée, comportant un tel mécanisme de commande. Finally, as indicated above, the invention also relates to a gearbox, preferably robotized, comprising such a control mechanism.

Claims

REVENDICATIONS

1. Dispositif de rappel en position d'un organe de sélection (1) de boîte de vitesses déplacé en rotation entre deux positions fonctionnelles de sélection par un actionneur de sélection, comprenant une cartouche de billage élastique (5) à ressort (5c), coopérant avec une came (le) disposée sur un bras (lb) de l'organe de sélection, caractérisé en ce que 1. Device for returning the position of a gearbox selection member (1) rotated between two selection functional positions by a selection actuator, comprising a spring-loaded elastic billing cartridge (5), cooperating with a cam (1c) disposed on an arm (1b) of the selection member, characterized in that

- la came (le) constitue pour la cartouche (5) une surface d'appui inclinée dont les extrémités définissent une position basse et une position haute de sélection, et le ressort (5c) se comprime lorsque l'organe de sélection (1) est entraîné en rotation par l' actionneur de la position basse vers la position haute de sélection, et rappelle l'organe de sélection vers la position basse de sélection, lors de la mise au repos de 1 ' actionneur . the cam (1c) constitutes for the cartridge (5) an inclined bearing surface whose ends define a low position and a high selection position, and the spring (5c) is compressed when the selection member (1) is rotated by the actuator from the low position to the high position of selection, and recalls the selector member towards the lower position of selection, when the actuator is at rest.

2. Dispositif de rappel en sélection selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux positions de sélection sont définies par deux butées fixes (4a, 4b) limitant le débattement de l'organe de sélection lb) en rotation . 2. Selection return device according to claim 1, characterized in that the two selection positions are defined by two fixed stops (4a, 4b) limiting the movement of the selection member lb) in rotation.

3. Dispositif de rappel en sélection selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que chaque position sélectionne une ligne de vitesses de la boîte. 3. Selective return device according to claim 1 or 2, characterized in that each position selects a gear line of the box.

4. Dispositif de rappel en sélection selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que la cartouche de billage (5) comprend un corps de cartouche (5a) fixe par rapport à la boîte de vitesses, renfermant le ressort (5c) qui repousse une bille (5b) contre la came (le) de l'organe de sélection. 4. Selective return device according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the blasting cartridge (5) comprises a cartridge body (5a) fixed relative to the gearbox, enclosing the spring (5c). which pushes a ball (5b) against the cam (1e) of the selection member.

5. Dispositif de rappel en sélection selon l'une des revendications 2, 3 ou 4, caractérisé en ce que le bras (lb) de l'organe de sélection (1) vient en appui contre l'une ou l'autre des deux butées fixes (4a, 4b), lorsque la cartouche (5) rejoint les extrémités de la came (le) . 5. Selection return device according to one of claims 2, 3 or 4, characterized in that the arm (lb) of the selection member (1) abuts against one or the other of the two fixed stops (4a, 4b), when the cartridge (5) joins the ends of the cam (1c).

6. Mécanisme de commande interne de boîte de vitesses, comportant un dispositif de rappel en position conforme à l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce la position basse et la position haute de l'organe de sélection (1) sélectionnent chacune une ligne de vitesses de la boîte. 6. Internal transmission control mechanism, comprising a return device in position according to one of claims 1 to 5, characterized in that the low position and the high position of the selection member (1) each select a gear line of the box.

7. Mécanisme de commande interne selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'organe de sélection (1) se déplace en rotation autour d'un axe horizontal sous l'action d'un actionneur de sélection pour passer d'une première à une deuxième position de sélection. 7. Internal control mechanism according to claim 5, characterized in that the selection member (1) moves in rotation about a horizontal axis under the action of a selection actuator to go from a first to a second selection position.

8. Boîte de vitesses robotisée, caractérisé en ce qu'elle comporte un mécanisme de commande interne conforme à la revendication 7 ou 8. 8. robotized gearbox, characterized in that it comprises an internal control mechanism according to claim 7 or 8.