Brevet FR3011055A1 — publié le 20150327

- 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. 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. 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°. 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. 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. REVENDICATIONS1. Dispositif d'engagement de rapport pour 5 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 10 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 15 (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 deux filets de guidage hélicoïdaux (21b, 20b) opposés à 180°. 2. Dispositif d'engagement de rapport selon la 20 revendication 1, caractérisé en ce que les filets (21b, 20b) ont une section rectangulaire. 3. Dispositif d'engagement de rapport selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les filets (21b) sont ménagés à l'intérieur de l'écrou (21). 25 4. Dispositif d'engagement de rapport selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'axe (20) est centré dans l'écrou par le diamètre de tête du filetage (21b). 5. Dispositif d'engagement de rapport selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le pion (26) 30 traverse l'axe (20) et en ce que chacune de ses extrémités est engagée dans l'un des filets de guidage (21b) de l'écrou (20). 6. Dispositif d'engagement de rapport selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte deuxpions (26) alignés, engagés dans l'axe (20) et dans l'un des filets de guidage (21b) de l'écrou (21). 7. Dispositif d'engagement de rapport selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les filets (20b) 5 sont usinés sur l'axe (20), et en ce que l'écrou (26) est centré sur le diamètre extérieur des filets (20b). 8. Dispositif d'engagement de rapport selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comporte deux pions (26) radiaux alignés, engagés respectivement dans l'écrou (21) 10 et dans l'un des filets de guidage (20b) de l'axe (20). 9. Dispositif d'engagement de rapport selon la revendication 8, caractérisé en ce que les pions (26) traversent radialement l'épaisseur de l'écrou (21) et sont retenus dans celui-ci par une roue dentée (21a) montée à 15 l'extérieur de l'écrou. 10. Dispositif d'engagement de rapport selon la revendication 8, caractérisé en ce que les pions (26) traversent radialement l'épaisseur de l'écrou (21), et en ce que les deux pions (26) sont rendus prisonniers par un jonc 20 agencé extérieurement à l'écrou.