Brevet FR2983548A1 — publié le 20130607

- 1 - ACTIONNEUR ELECTROMECANIQUE A BARILLET POUR BOITE DE VITESSES ROBOTISEE ET BOITE DE VITESSE COMPORTANT UN TEL ACTIONNEUR La présente invention concerne la commande du passage des vitesses sur une boîte de vitesses à arbres parallèles robotisée, commandée par un actionneur électromécanique de passage de vitesses, placé sous le contrôle d'un calculateur de transmission. Plus précisément, elle a pour objet un actionneur électromécanique à barillet pour boîte de vitesses robotisée séquentielle comprenant un moteur d'actionnement et un tambour présentant sur sa paroi cylindrique des rainures circulaires de guidage d'éléments de commande des fourchettes internes de la boîte, contenu dans un carter dédié qui supporte également le moteur. L'invention concerne également une boîte de vitesses robotisée séquentielle, munie d'un tel actionneur. Parmi les différents types de boîtes de vitesses robotisées ou automatisées, on connaît des boites de vitesses, dites « boîtes séquentielles », munies d'un dispositif de commande « à barillet » comprenant un tambour pourvu de plusieurs rainures qui reçoivent des éléments généralement cylindriques solidaires des fourchettes de commande des baladeurs ou des pignons baladés. La rotation du tambour est assurée par un moteur électrique, lui-même commandé par un organe de pilotage. Dans les diverses applications du barillet sur les boîtes de vitesses pour véhicules automobiles (moto ou auto) manuelles, robotisées ou à double embrayage, le ou les tambours sont intégrés dans la boîte de vitesses proprement dite. Les boîtes de vitesses robotisées pour automobile sont alors très spécifiques par rapport aux boîtes manuelles correspondantes. La présente invention vise à permettre la conversion aisée d'une boîte de vitesses robotisées dont le dispositif - 2 de changements de rapports comprend un barillet, en une boîte manuelle, en préservant une proportion élevée de composants communs. Dans ce but, elle propose un actionneur dont le 5 tambour est contenu dans un carter dédié et qui fait partie d'un ensemble d'actionnement rapporté sur la boîte de vitesses. Grâce à cette disposition, le tambour est en relation directe avec les fourchettes de commande des baladeurs. 10 Pour améliorer le rendement mécanique de cette liaison, l'invention propose également que la liaison entre le tambour et les fourchettes soit réalisée par un axe monté sur la fourchette et supportant un galet. D'autres caractéristiques et avantages de la présente 15 invention seront mieux compris 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 : - la figure 1 est une coupe de l'actionneur 20 proposé, dans le plan médian du moteur électrique, - la figure 2 est une vue en coupe longitudinale du tambour de l'actionneur - la figure 3 est une vue en coupe d'un axe d'entrainement du galet, 25 - la figure 4 est une vue en coupe de l'actionneur installé sur la boîte de vitesse, et - la figure 5 est une vue en élévation des fourchettes. L'actionneur électromécanique à barillet pour boîte 30 de vitesses robotisée séquentielle 10 de la figure 1 comprend un moteur électrique d'actionnement 1 et un tambour 2. Le tambour 2 est contenu dans un carter dédié 3 qui supporte également le moteur 1. Le tambour 2 est fermé par une roue dentée 4. La roue dentée 4 appartient à un système 35 d'entraînement comprenant la roue 4 et une vis sans fin 6 - 3 - entraînée par le moteur électrique 1, constituant un réducteur mécanique de vitesse du moteur d'actionnement 1. La figure 1 fait également apparaître l'entretoise de guidage 7 intercalée entre le moteur 1 et le carter de 5 tambour dédié 3, le manchon d'accouplement 8 de la vis 6 sur le moteur 1, et des joints d'étanchéité 9, placés respectivement entre l'entretoise de guidage 7 et une portée de la vis 6, et entre l'entretoise 7 et le carter de tambour 3. L'actionneur 10 comporte aussi un capteur de position 10 angulaire de tambour 11, relié électriquement au calculateur de transmission (non représenté). Sur la figure 2, on retrouve en coupe le tambour 2 de la figure 1. Le tambour 2 présente trois rainures 14a, 14b, 14c. Un élément de commande de fourchette, tel qu'un pion ou 15 le galet 16 agrandi sur la figure 3 est engagé dans chaque rainure 14a, 14b, 14c. Dans le cas non limitatif, d'une boîte de vitesses à cinq rapports de marche avant et un rapport de marche arrière, la première rainure 14a commande par exemple les premier et deuxième rapports de marche 20 avant, la deuxième rainure 14b commande les troisième et quatrième rapports de marche avant, et la troisième rainure commande le cinquième rapport de marche avant et le rapport de marche arrière (MAR) La coupe de la figure 2, montre le tambour creux 2 25 fermé par la roue dentée 4. Le tambour 2 est supporté par un axe 12 guidé par le carter d'actionneur 3 à une des ses extrémités et par un palier intermédiaire rapporté 17 à l'autre extrémité. L'axe 12 est entraîné par le tambour 2, par exemple par des cannelures 12a. Il traverse le palier 30 intermédiaire 17, et entraîne le capteur de position angulaire 11 par son extrémité 12b, par exemple un carré d'entraînement. Le capteur 11 est rapporté sur le palier intermédiaire 17 de guidage de l'axe du tambour. Des joints d'étanchéité 9 sont également prévus entre le palier 35 intermédiaire 17 et le carter 3 d'une part, et entre le palier 17 et l'axe 12 d'autre part. - 4 - Au cours de l'assemblage, le tambour 2 fait l'objet d'un double calage. Une première cale 18 est placée entre la couronne dentée 4 et une bague d'appui 13 de l'axe 12 sur le carter 3. Elle permet de positionner axialement le tambour 2 5 dans le carter dédié, c'est-à-dire de caler les rainures de commande 14a, 14b, 14c des fourchettes, en fonction du positionnement exact du carter de tambour 3 sur le carter des mécanismes 24 de la boîte 20 visible sur la figure 4. La figure 2 montre aussi une deuxième cale de réglage 21 située 10 à l'opposé du tambour 2, entre le carter 3 et le palier rapporté 17. Elle permet de régler le jeu axial du tambour 2. La vue partielle du tambour 2 et d'une des fourchettes de la figure 4, montre le détail de la liaison 15 entre ces éléments. Un axe 23 est emmanché serré sur une excroissance de chaque fourchette. L'axe 23 porte l'élément de commande 16, tel qu'un galet dont le profil extérieur est bombé. L'extrémité de l'axe 23 est légèrement évasée, de manière à emprisonner le galet 16 et à former avec celle- 20 ci un sous ensemble stable en particulier pendant les manutentions des fourchettes et les opérations d'assemblage de la boîte. Sur la figure 4, l'actionneur électromécanique 10 est monté sur la partie supérieure d'une boîte de vitesses 20, 25 dont on reconnaît en traits interrompus le carter des mécanismes 24, l'arbre primaire 26, l'arbre secondaire 27, l'axe intermédiaire de marche arrière 28 et la couronne de pont 30. Le carter dédié 3 est rapporté à l'extérieur de la boîte en face d'une ouverture du carter des mécanismes 24, 30 au travers de laquelle le tambour pénètre en partie dans la boîte. Le tambour 2 est intrusif dans la boîte. Le carter de tambour 3 ferme cette ouverture supérieure. Il est positionné à proximité de l'axe 29 des fourchettes 22a, 22b, 22c, et localisé entre les arbres primaire et secondaire 26, 35 27. Les trois galets 16 sont alignés au dessus de l'axe de fourchette 29. Leur orientation est radiale au tambour 2. - 5 Elle est également perpendiculaire à la face d'accueil de l'actionneur 10. Sur la figure 5, on a fait apparaître le carter de mécanismes 24, le carter d'embrayage 31, la couronne de pont 5 30, la face d'accouplement 32 du carter de mécanisme et du carter d'embrayage, et le pignon de première 33. L'axe de fourchettes 29 porte les trois fourchettes 22a, 22b, 22c de la figure 2. Dans le mode de réalisation non limitatif illustré par les figures, la fourchette de première et de 10 deuxième 22a est coulissante, de même que la fourchette de troisième et de quatrième 22b. En revanche, la fourchette de cinquième et marche arrière 22c est goupillée sur l'axe 29. Enfin, sans sortir du cadre de l'invention, les galets de liaison 16 avec le tambour 2 peuvent être placés sur le fût, 15 ou sur des excroissances déportées des fourchettes 22a, 22b, 22c. REVENDICATIONS1. Actionneur électromécanique à barillet (10) pour boîte de vitesses robotisée séquentielle (20) comprenant un 5 moteur d'actionnement (1) et un tambour (2) présentant sur sa paroi cylindrique des rainures circulaires (14a, 14b, 14c) de guidage d'éléments de commande (16) des fourchettes internes (22a, 22b, 22c) de la boîte contenu dans un carter dédié (3) qui supporte également le moteur (1), caractérisé 10 en ce que le carter dédié (3) est rapporté à l'extérieur de la boîte (20) en face d'une ouverture de son carter de mécanismes (24) au travers de laquelle le tambour (2) pénètre en partie dans la boîte (20). 2. Actionneur électromécanique à barillet selon la 15 revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un réducteur mécanique de vitesse (6, 4) du moteur d'actionnement (1). 3. Actionneur électromécanique à barillet selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le tambour (2) 20 est réglé en position axiale dans le carter dédié (3), par une première cale (18). 4. Actionneur électromécanique à barillet selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que le jeu axial du tambour (2) est réglé par une deuxième cale (21). 25 5. Actionneur électromécanique à barillet selon la revendication 3, caractérisé en ce que la première cale (18) est placée entre une couronne dentée (4) d'entraînement du tambour (2) et une bague d'appui (13) de l'axe de tambour (12) sur le carter dédié (3). 30 6. Actionneur électromécanique à barillet selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un capteur de position angulaire (11) du tambour(2) rapporté sur un palier intermédiaire de guidage (17) de l'axe de tambour (12). 7. Actionneur électromécanique de guidage selon la revendication 4, caractérisé en ce que la deuxième cale de 5 réglage (21) est située entre le carter dédié (3) et le palier rapporté (17). 8. Boîte de vitesses robotisée séquentielle comprenant un moteur d'actionnement (1) et un tambour (2) présentant sur sa paroi cylindrique des rainures 10 circulaires de guidage (14a, 14b, 14c) d'éléments de commande (16) des fourchettes internes (22a, 22b, 22c) de la boîte, contenu dans un carter dédié (3) qui supporte également le moteur d'actionnement (1), caractérisée en ce que les fourchettes (22a, 22b, 22c) sont entraînées par 15 l'intermédiaire d'un axe rapporté (23) sur chacune d'elles, supportant un galet (16) engagé dans une rainure (14a, 14b, 14c) du tambour (2). 9. Boîte de vitesses robotisée séquentielle selon la revendication 9, caractérisée en ce que les axes rapportés 20 (23) sont évasés à leur extrémité pour emprisonner le galet (16).