Brevet FR3075300A1 — publié le 20190621

"Agencement pour la detection des deplacements angulaires d'un element interne d'une boite de vitesses de vehicule automobile " DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION La presente invention concerne un agencement pour la detection, dans une boite de vitesses de vehicule automobile, d'un element interne tel qu'une clef de commande de selection d'une ligne de rapports, qui est monte mobile en pivotement par rapport a un element de carter de la boite de vitesses, autour d'un axe. ARRIERE PLAN TECHNIQUE DE L'INVENTION Dans une boite de vitesses mecanique, les changements de rapports sont provoques par des deplacements axiaux de differents composants, et notamment de pignons le long d'arbres paralleles, ces deplacements axiaux de passage ou engagement etant precedes d'une selection d'une ligne de passage de rapports. Cette selection est realisee au moyen d'une clef, aussi appelee clef d'inter-verrouillage, qui est montee a rotation par rapport au carter ou boitier de la boite de vitesses autour d'un axe par rapport auquel elle est susceptible d'occuper au moins deux positions angulaires distinctes, et par exemple trois positions angulaires adjacentes. Lorsque les changements de rapports sont effectues au moyen d'un systeme de commande comportant des actionneurs command6s, it est n6cessaire de connaitre de maniere pr6cise, fiable et repetitive dans quelle position angulaire se trouve la clef d'inter-verrouillage et de detecter les changements de positions angulaires. 2 A titre d'exemple non limitatif, les deux lignes de vitesses ou de rapports sont espacees angulairement de 15 degres d'angle. Dans cette plage, it est par exemple souhaitable de 5 distinguer trois plages angulaires consecutives parmi lesquelles : a) une premiere plage comprise entre 0 et 5 degres correspondant a la selection de la premiere ligne de passage de rapports et dans laquelle le systeme de commande autorise des passage de rapports ; 10 b) une deuxieme plage intermediaire comprise entre 5 et 10 degres dans laquelle le systeme de commande interdit tout passage de rapports ; et c) une troisieme plage suivante comprise entre 10 et 15 degres correspondant a la selection de la deuxieme ligne de passage de 15 rapports et dans laquelle le systeme de commande autorise des passage de rapports. Afin de detecter des positions angulaires (ainsi que des positions axiales adjacentes), it a déjà ete propose de faire appel a des dispositifs perfectionnes faisant appel a une cible 20 magnetique portee par un porte-cible solidaire du composant dont on veut detecter les deplacements et distinguer differentes positions, et faisant appel a un capteur fixe associe, par exemple du type a effet Hall, porte par le carter de la boite de vitesses, et qui est par exemple agence a l'exterieur du carter. 25 Un tel agencement est par exemple decrit et represents dans le document FR-A1-3.044.065. Or, dans le cas de la detection de positions angulaires, la precision d'un tel dispositif "magnetique" est comprise entre plus ou moins 2 degres d'angle. 30 Pour la detection mentionnee precedemment de trois plages d'environ 5 degres, un tel niveau de precision est insuffisant et aboutit a des refus de passages de rapports lorsque le systeme de commande souhaite provoquer des 3 actionnements de passages de rapports dans des zones angulaires situees a proximite des positions a 5 ou a 10 degres d'angle. Dans le fonctionnement qui vient d'être decrit, ce n'est pas 5 tant la precision de la position angulaire qui est essentielle, mais plutot la detection des trois plages consecutives. L'invention vise a proposer une solution qui permette d'obtenir ces informations de maniere precise, fiable et repetitive. 10 BREF RESUME DE L'INVENTION L'invention propose un agencement pour la detection, dans une boite de vitesses de vehicule automobile, d'un element interne qui est monte mobile, par rapport au carter de la boite de 15 vitesses, autour d'un axe (A) de pivotement entre au moins deux positions angulaires distinctes, et qui comporte : - un capteur de position angulaire porte par le carter ; et - une cible qui est liee en deplacement angulaire audit element mobile, 20 caract6ris6 en ce que : - la cible comporte un profil de came etage dont le profil varie angulairement ; - et le capteur comporte un actionneur qui est monte mobile radialement par rapport au carter et dont une extremite de 25 detection coopere avec le profil de came pour detecter lesdites au moins deux positions angulaires distinctes de ('element interne dont chacune est associee a un etage du profil de came. Selon d'autres caracteristiques de ('agencement : - ('actionneur est sollicite elastiquement en contact avec le 30 profil de came ; - chaque etage du profil de came est delimite radialement par une portion de surface active convexe en arc de cylindre d'orientation axiale ; 4 - cheque etage du profil de came est delimite radialement par une portion de surface active plane d'orientation axiale parallele a ('axe de pivotement ; - deux portions de surface active consecutives sont reliees 5 entre elles par une potion de surface formant rampe. BREVE DESCRIPTION DES FIGURES D'autres caracteristiques et avantages de l'invention 10 apparaitront au cours de la lecture de la description detaillee qui va suivre pour la comprehension de laquelle on se reportera aux dessins annexes dans lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective, avec arrachement, qui illustre un dispositif de commande interne d'une boite de 15 vitesses qui integre un agencement de detection selon l'invention; - la figure 2 est une vue de detail a plus grande echelle de la clef d'inter-verrouillage du dispositif de commande de la figure 1 , - la figure 3 est une vue de detail a plus grande echelle et 20 avec arrachement partiel qui illustre le capteur de position angulaire, porte par le carter de la boite de vitesses, appartenant a l'agencement de detection selon l'invention ; et - les figures 4A a 4C sont trois vues axiales en bout qui illustre trois positions angulaires de la clef d'interverrouillage et 25 des deux composants principaux de l'agencement de detection selon l'invention. DESCRIPTION DETAILLEE DES FIGURES 30 Dans la suite de la description, des elements presentant une structure identique ou des fonctions analogues seront designes par des mernes references. 5 Dans la suite de la description, on adoptera de maniere non !imitative des orientations longitudinale, verticale et transversale indiquees par le triedre "L,V,T" des figures. On definit aussi un plan horizontal qui s'etend longitudinalement et 5 transversalement. A la figure 1, on a represents un agencement interne de commande appartenant a une boTte de vitesses qui, de maniere connue, comporte essentiellement un organe 10 de commande qui est monte rotatif, ou pivotant, dans les deux sens autour de l'axe 10 A, d'un arbre 12, afin d'occuper plusieurs positions angulaires. L'arbre A est monte dans des portions opposees 13 du carter de la boTte de vitesses. La premiere position angulaire, dite premiere position de selection, qui est illustree notamment aux figures 1 et 4A, est 15 determinee par une patte 14 d'orientation radiale appartenant a l'organe de commande 10 qui coopere avec des elements fixes de butee angulaire appartenant par exemple au carter de la boTte de vitesses. L'organe de commande 10 est rappels elastiquement vers 20 cette premiere position par un moyen elastique de rappel 16 qui est ici realise sous la forme d'un ressort a fil lorsque l'organe de commande 10 est entrains en rotation dans le sens S indique aux figures 4B et 4C. Pour son entrathement en rotation dans le sens S, a 25 l'encontre de ('effort de rappel qui lui est appliqué par le ressort 16, l'organe de commande 10 comporte une patte radiale d'actionnement non representee en detail sur laquelle agit un actionneur commande qui est par exemple un verin electromagnetique. 30 Lorsque l'actionneur est commande, it provoque la rotation, dans le sens S, de l'organe de commande 10 vers sa position angulaire intermediaire illustree a la figure 4B, puis vers sa deuxieme position angulaire de selection illustree a la figure 4C. 6 Lorsque I'on interrompt Ia commande et ('alimentation de ('alimentation electrique de l'actionneur electromagnetique, l'organe de commande 10 est rappels elastiquement sous charge, par le ressort de rappel 16, vers sa premiere position angulaire. 5 Pour permettre le passage de differents rapports, dans l'une ou l'autre des deux lignes de selection prealablement selectionnee, it est prevu deux bras radiaux de passage 18-1 et 18-2 qui tournent dans les deux sens et se deplacent axialement avec l'organe de commande 10. Dans Ia premiere position de 10 selection, c'est le premier bras radial de passage 18-1 qui est regue dans un crabot non represents relie, de maniere connue, a une premiere ligne de pignons de Ia boite de vitesses. Le deuxieme bras de passage 18-2 est degage hors d'un deuxieme crabot associe non represents lui-meme relie, de 15 maniere connue, a une deuxieme ligne de pignons de Ia boite de vitesses. Lorsque, sous l'action de l'actionneur electromagnetique, l'organe de commande 10 a pivots angulairement depuis sa premiere position angulaire de selection vers sa deuxieme 20 position angulaire de selection, le premier bras de passage 18-1 est degage circonferentiellement hors du premier crabot, tandis que, a son tour, le deuxieme bras de passage 18-2 est engage dans le deuxieme crabot. Enfin, l'agencement comporte un composant appele clef 25 d'inter-verrouillage qui est monte tournant avec l'organe de commande 10 et qui comporte deux blocs non representes de verrouillage dont chacun coopere alternativement avec son crabot associe pour le bloquer lorsque Ia ligne de selection correspondante n'est pas selectionnee. 30 La clef d'inter-verrouillage comporte une partie en forme de cloche annulaire cylindrique 20 d'orientation axiale qui est delimitee par une paroi exterieure cylindrique convexe 22 qui porte une came 24 formee en relief qui appartient a l'agencement 7 de detection selon ('invention et qui constitue une cible de detection avec laquelle coopere un capteur 26 de detection des positions angulaires de la clef d'inter-verrouillage et de l'organe de commande 10 dont elle est solidaire en rotation autour de l'axe 5 A. La came 24 est ici delimitee par deux flancs paralleles radiaux 28 et par un profil de came superieur P comportant trois portions de surface active consecutives 30, 32 et 34 dont chacune est en forme generale d'un meplat d'orientation axiale. 10 Chaque portion de surface active 30, 32 et 34 peut aussi etre legerement convexe en arc de cylindre d'orientation axiale Les deux portions de surface active 30 et 32 sont reliees entre elles par une premiere portion de surface de liaison 36 formant rampe, d'orientation axiale, tandis que Les deux portions 15 de surface active 32 et 34 sont reliees entre elles par une deuxieme portion de surface de liaison 38 formant rampe, d'orientation axiale. Ainsi, la premiere portion de surface active 30 s'etend selon un rayon moyen R1, la deuxieme portion de surface active 20 32 s'etend selon un rayon moyen R2, et la troisieme portion de surface active 34 s'etend selon un rayon moyen R3 (Voir figure 4C). Le capteur de position angulaire 26 peut etre de tout type apte a fournir un signal representatif de la position radiale de son 25 actionneur 40 en forme de doigt radial d'actionnement qui est apte a se deplacer radialement dans les deux sens. L'extremite libre radialement interne 42 de l'actionneur 40 est de profil arrondi convexe et elle est apte a cooperer avec le profil de came P de la came 24. 30 A cet effet, l'actionneur est sollicite elastiquement en permanence en appui de contact par son extremite libre 42 contre le profil de came P de la came 24. 8 Ainsi, I'actionneur constitue un element suiveur de came associe avec le profil de came P de la came 24. En fonction de la position angulaire de la came 24 autour de l'axe A, l'actionneur est apte a cooperer ace l'une des portions 5 de surface 30, 36, 32, REVENDICATIONS1. Agencement pour la detection, dans une boite de vitesses (13) de vehicule automobile, d'un element interne (10, 20) qui est monte mobile, par rapport au carter de la boite de vitesses, autour d'un axe (A) de pivotement entre au moins deux positions angulaires distinctes, et qui comporte : - un capteur (26) de position angulaire porte par le carter (13) ; et - une cible (24) qui est liee en deplacement angulaire audit element mobile (10, 20), caracterise en ce que : - la cible (24) comporte un profil de came etage (P) dont le profil varie angulairement ; - et le capteur (26) comporte un actionneur (40) qui est monte mobile radialement par rapport au carter (13) et dont une extremite de detection (42) coopere avec le profil de came (P) pour detecter lesdites au moins deux positions angulaires distinctes de ('element interne (10, 20) dont chacune est associee a un etage (30, 32, 34) du profil de came (P). 2. Agencement selon la revendication 1, caracterise en ce que ('actionneur (40) est sollicite elastiquement en contact avec le profil de came (P). 3. Agencement selon la revendication 1, caracterise en ce que chaque etage du profil de came (P) est delimite radialement par une portion de surface active convexe (30, 32, 34) en arc de cylindre d'orientation axiale. 4. Agencement selon la revendication 1, caracterise en ce que chaque etage du profil de came (P) est delimite radialement par une portion de surface active plane (30, 32, 34) d'orientation axiale parallele a ('axe de pivotement (A). 5. Agencement selon la revendication 1, caracterise en ce que deux portions de surface active consecutives (30-32, 32-34) sont reliees entre elles par une potion de surface formant rampe (36, 38).