特許 7292373 ギアボックスのための内部制御デバイスの位置を検出するためのデバイス

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-06-08

(45)【発行日】2023-06-16

(54)【発明の名称】ギアボックスのための内部制御デバイスの位置を検出するためのデバイス

(51)【国際特許分類】

   G01B 21/00 20060101AFI20230609BHJP

   F16H 61/00 20060101ALI20230609BHJP

   F16H 63/30 20060101ALI20230609BHJP

【ＦＩ】

G01B21/00 A

F16H61/00

F16H63/30

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2021503573

(86)(22)【出願日】2019-06-04

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2021-11-18

(86)【国際出願番号】 EP2019064532

(87)【国際公開番号】W WO2020020521

(87)【国際公開日】2020-01-30

【審査請求日】2022-05-06

(31)【優先権主張番号】1870856

(32)【優先日】2018-07-23

(33)【優先権主張国・地域又は機関】FR

(73)【特許権者】

【識別番号】507308902

【氏名又は名称】ルノー エス．ア．エス．

【氏名又は名称原語表記】ＲＥＮＡＵＬＴ Ｓ．Ａ．Ｓ．

【住所又は居所原語表記】１２２－１２２ ｂｉｓ， ａｖｅｎｕｅ ｄｕ Ｇｅｎｅｒａｌ Ｌｅｃｌｅｒｃ， ９２１００ Ｂｏｕｌｏｇｎｅ－Ｂｉｌｌａｎｃｏｕｒｔ， Ｆｒａｎｃｅ

(74)【代理人】

【識別番号】110002077

【氏名又は名称】園田・小林弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】ゲイラード， ファビアン

【審査官】山▲崎▼ 和子

(56)【参考文献】

【文献】独国特許出願公開第１０２０１４２１８４９５（ＤＥ，Ａ１）

【文献】特開２０１５－１７８８７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１１／０９６０６６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】仏国特許出願公開第０２９０２８５３（ＦＲ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｂ ２１／００－２１／３２

Ｆ１６Ｈ ６１／００

Ｆ１６Ｈ ６３／３０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

内部制御デバイス（１）の位置を検出するための位置検出デバイスを備える平行軸ギアボックスであって、前記位置検出デバイスが回転選択部材（２）を備え、前記回転選択部材（２）が、少なくとも３つの別々の角度選択位置の間で前記回転選択部材（２）の選択位置を検出するために前記平行軸ギアボックス上に固定されたセンサ（９）と協働する可動標的（７ｂ）を支持し、前記センサ（９）が、前記可動標的（７ｂ）の推力の下で直線的な後退行程にわたって移動するピストン（９ａ）を支持し、前記直線的な後退行程において、前記回転選択部材（２）の連続的な角度選択位置に対応する複数の隣接する部分が識別されることを特徴とする、平行軸ギアボックス。

【請求項2】

前記ピストン（９ａ）のその延長位置とその後退位置との間の前記後退行程が、第１の歯車列選択位置（Ａ）、歯車の列が選択されない中立位置（Ｂ）、および第２の歯車列選択位置（Ｃ）にそれぞれ対応する３つの部分を含むことを特徴とする、請求項１に記載の平行軸ギアボックス。

【請求項3】

前記センサ（９）の前記ピストン（９ａ）が、その端部により前記回転選択部材（２）に抵抗力を及ぼしながら、前記可動標的（７ｂ）の前記推力の下で後退することを特徴とする、請求項１または２に記載の平行軸ギアボックス。

【請求項4】

前記回転選択部材（２）が、選択のために前記ピストン（９ａ）に向かって戻るための弾性要素（８）を備え、前記弾性要素（８）の寸法および予荷重が、前記ピストン（９ａ）の後退行程に沿った前記ピストン（９ａ）の前記抵抗力に合わせられることを特徴とする、請求項３に記載の平行軸ギアボックス。

【請求項5】

前記可動標的（７ｂ）が、前記回転選択部材（２）のための選択戻しアーム（７）によって支持されることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の平行軸ギアボックス。

【請求項6】

前記センサ（９）が、
前記ピストン（９ａ）が完全に後退されたときの、第１の歯車の列上での歯車切換えを可能にする第１の選択信号と、
前記ピストン（９ａ）が行程の中間にあるときの、２つの歯車の列間の中間位置の検出に関する第２の検出信号と、
前記ピストン（９ａ）が完全に延長されたときの、第２の歯車の列上での歯車切換えを可能にする第３の選択信号と、
を、前記平行軸ギアボックスの制御ユニットに送信することを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載の平行軸ギアボックス。

【請求項7】

前記第３の選択信号が、前記ピストン（９ａ）が前記可動標的（７ｂ）との接触を失ったときに送信されることを特徴とする、請求項６に記載の平行軸ギアボックス。

【請求項8】

前記第１の選択信号が、前記ピストン（９ａ）が完全に後退されかつ前記センサ（９）が前記可動標的（７ｂ）の近接を検出したときに送信されることを特徴とする、請求項７に記載の平行軸ギアボックス。

【請求項9】

前記第２の検出信号が、前記２つの歯車の列上でのいかなる歯車切換えをも防ぐことを特徴とする、請求項７に記載の平行軸ギアボックス。

【請求項10】

さらに並進移動することができる少なくとも１つの切換え部材を備えることを特徴とする、請求項１から９のいずれか一項に記載の平行軸ギアボックス。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、平行軸ギアボックスの内部制御に関する。

【0002】

より詳細には、本発明は、回転選択部材を備え、この回転選択部材が、少なくとも３つの別々の角度選択位置の中から回転部材の選択位置を検出するためにギアボックス上に固定されたセンサと協働する可動標的を支持する、平行軸ギアボックスのための内部制御デバイスの位置を検出するためのデバイスに関する。

【0003】

本発明はまた、回転移動することができる選択部材と、並進移動することができる切換え部材と、を備える、この種の位置検出デバイスが設けられた平行軸ギアボックスのための内部制御デバイスに関する。

【背景技術】

【0004】

平行軸ギアボックス、または機械的ギアボックスでは、歯車の係合は、アイドルピニオンとその周りでアイドルピニオンが回転する軸とを一緒に回転させるスライダの軸方向運動によってもたらされる。歯車の係合は、選択された歯車の列上でなされる。

【0005】

歯車を選択しかつ係合させるための機械的手段は、一般に、例えば中立列によって隔てられた少なくとも２つの選択位置の間で制御軸を中心に回転する選択および連結キーなどの選択部材を含んで、内部制御デバイス内にまとめられる。

【0006】

アクチュエータにより歯車変更が命令される場合、選択キーの角度位置を正確に、確実に、かつ繰り返し知ること、および、選択キーの位置の変化を検出することが、必要である。

【0007】

例えば、２つの歯車の列が１５度だけ角度的に離間されている場合、３つ連続した５度の角度間隔をこの空間内で識別することが可能でなければならない：
－ ０度から５度の間の第１の歯車列選択位置、
－ ５度から１０度の間の中間（中立）位置、および、
－ １０度から１５度の間の第２の歯車列選択位置。

【0008】

選択キーの角度位置を検出するために、キーに固着された標的キャリヤによって支持された磁気標的と、ケーシングの外側に配置された例えばホール効果タイプの固定センサとを使用することが可能である。

【0009】

この種のアレンジメントが、仏国特許出願公開第３，０４４，０６５号明細書において説明されかつ図示されている。その精度は、プラスまたはマイナス２度の角度の間である。

【0010】

それぞれおおよそ５度の３つの連続した間隔を検出するには、この精度の水準は不十分である。この精度の水準では、間隔間の移行位置の近くでの切換えが妨げられることになる可能性がある。

【発明の概要】

【0011】

本発明は、選択部材の角度位置に関する情報を正確に、確実に、かつ繰り返し得ることを目的とする。

【0012】

そのために、本発明は、センサがピストンを支持し、このピストンが、回転部材の連続的な角度選択位置に対応する複数の隣接する部分が識別される直線的な後退行程にわたって標的の推力の下で移動することを提案する。

【0013】

ピストンのその延長位置とその後退位置との間の行程は、第１の歯車列選択位置、歯車の列が選択されない中立位置、および第２の歯車列選択位置にそれぞれ対応する３つの部分を含むことが、好ましい。

【0014】

本発明の１つの特定の実施形態では、位置センサは、
－ ピストンが完全に後退されたときの、第１の歯車の列上での歯車切換えを可能にする第１の選択信号と、
－ ピストンが行程の中間（ｍｉ－ｃｏｕｒｓｅ）にあるときの、２つの歯車の列間の中間位置の検出に関する第２の信号と、
－ ピストンが完全に延長されたときの、第２の歯車の列上での歯車切換えを可能にする第３の選択信号と、
を、ギアボックスの制御ユニットに送信する。

【0015】

本発明は、添付の図面を参照しながら本発明の非限定的な実施形態に関する以下の説明を読めば、より良く理解されるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明による検出アレンジメントを含む、ギアボックスのための内部制御デバイスの斜視図である。

【図1A】図１の第１の詳細図である。

【図1B】図１の第２の詳細図である。

【図2】センサおよび標的の割出し距離（ｌａ ｃｏｔｅ ｄ’ｉｎｄｅｘａｔｉｏｎ）を示す。

【図3A】デバイスの第１の動作位置を示す。

【図3B】デバイスの第２の動作位置を示す。

【図3C】デバイスの第３の動作位置を示す。

【発明を実施するための形態】

【0017】

図よって示された平行軸ギアボックスのための内部制御デバイス１は、回転移動することができる選択部材２と、並進移動することができる少なくとも１つの切換え部材と、本発明による位置検出デバイスとを備える。

【0018】

図１は、歯車の列を選択する回転制御部材２または選択キーを含む、平行軸ギアボックスのための内部制御デバイス１を示す。回転部材２は、歯車の列を選択または選択解除するために、（説明される例示的な実施形態では水平の）制御軸３の周りで両方向に回転する。軸３は、ギアボックスケーシング４の対向部分に取り付けられる。キー２は、軸３の周りで、歯車の列が選択されない「中立」位置を含む複数の角度選択位置をとることができる。

【0019】

すでに選択された選択列において様々な比を切り換えることは、キー２とともに両方向に回転しかつ軸方向に移動する２つの径方向切換えフィンガ５ａおよび５ｂのうちの一方または他方によって引き起こされる。第１の選択位置では、第１のフィンガ５ａは、爪６ａ内に受け入れられ、この爪ａは、知られた方法でギアボックスの第１のピニオンの列に接続される。次いで、第２のフィンガ５ｂは、第２の爪６ｂから外され、この第２の爪６ｂ自体は、知られた方法でギアボックスの第２のピニオンの列に接続される。

【0020】

制御された電磁アクチュエータ（図示せず）の動作の下で、部材２は、その第１の角度選択位置からその第２の角度選択位置まで、角度的に枢動する。次いで、第１の切換えアーム５ａは、第１の爪から外され、第２の切換えアーム５ｂは、第２の爪６ｂ内に係合する。最後に、アレンジメントは、選択キー２とともに回転する連結キー（図示せず）を備えることができ、この連結キーは、例えば２つのロッキングブロック（図示せず）を含み、ロッキングブロックのそれぞれは、対応する選択ラインが選択されていないときに爪を静止させるために、その関連する爪と交互に協働する。

【0021】

図１および図３Ａは、制御デバイスの第１の角度選択位置Ａを示す。第１の角度選択位置Ａは、選択キー２に属する径方向アーム７によって決定される。この位置では、アーム７は、ケーシング４の止め具４ａを圧迫する。

【0022】

図３Ｂおよび図３Ｃは、アクチュエータにより方向Ｓに回転駆動される回転選択部材２を示す。キー２は、アクチュエータにより位置Ａから離れるように方向Ｓに回転駆動されるときに、アーム７と協働する弾性戻し手段８により、位置Ａに向かって弾性的に戻される。戻し手段は、この例では、アーム７を取り囲むスレッドばね（ｒｅｓｓｏｒｔ a ｆｉｌ）８で構成される。

【0023】

図３Ａは、位置Ａを示す。アクチュエータは、静止している。回転部材２は、第１の選択位置にある。図３Ａでは、アクチュエータは、制御される。これは、部材２を方向Ｓに回転させる。図３Ｂでは、部材２は、その中間角度位置Ｂにある。図３Ｃでは、部材２は、その第２の回転角度選択位置にある。

【0024】

制御、およびアクチュエータへの電気供給が中断されると、キー２は、戻しばね８による負荷の下で、その第１の角度位置Ａに向かって弾性的に戻される。

【0025】

内部制御デバイス１の位置検出デバイスは、回転選択部材２に関連付けられる。アーム７は、標的７ｂを支持する、機械加工された支持面７ａを有する。標的７ｂは、回転部材２の選択位置を検出するために、ギアボックス上に固定されたセンサ９と協働する。検出は、少なくとも３つの別々の角度選択位置の間で行われる。具体的には二重機能接触器で構成されるセンサ９は、標的に面するケーシング４にねじ込まれる。センサ９は、丸みを帯びた端部を含むピストン９ａをその端部に備え、丸みを帯びた端部は、標的７ｂの位置において面７に対接することになる。ピストン９ａは、複数の隣接する部分が識別され得る直線的な行程にわたって、標的７ｂの推力の下で後退する。これらの部分は、制御デバイスの演算装置により、回転部材２の連続的な角度選択位置に関連付けられる。

【0026】

ピストン９ａのその後退位置とその延長位置との間の行程は、第１の歯車列選択位置（Ａ）、歯車列が選択されない中立位置（Ｂ）、および第２の歯車列選択位置（Ｃ）にそれぞれ対応する、３つの部分を含む。

【0027】

図３Ａでは、キー２は、第１の歯車の列を選択するための位置で示されている。ピストン９ａは、完全に後退されている。センサ９は、支持面７ａの近接を検出すると、第１の列の歯車の切換えを可能にするための第１の信号を内部歯車制御デバイスの制御ユニットに送信する。

【0028】

図３Ｂでは、キー２は、２つの歯車の列の間の中間位置にある。ピストン９ａは、行程の中間にある。センサ９ａは、その行程の中間位置におけるキーの存在を検出すると、いずれかの列でのいかなる歯車切換えをも防ぐために、制御ユニットに第２の信号を送信する。

【0029】

図３Ｃでは、選択部材２は、切換え列２に係合する位置にある。ピストン９ａは、支持面７ａと接触せずに、完全に延長されている。センサ９は、第２の列の歯車の切換えを可能にするための第３の信号を送信する。

【0030】

要約すると、センサ９は、以下の３つの信号を制御ユニットに送信する：
－ ピストン８ａが完全に後退されたときの、第１の歯車の列上での歯車の切換えを可能にする第１の選択信号、
－ ピストン９ａが行程の中間にあるときの、２つの歯車の列間の中間位置の検出を示す第２の検出信号、および、
－ ピストン９ａが完全に延長されたときの、第２の歯車の列上での歯車の切換えを可能にする第３の選択信号。

【0031】

第３の信号は、ピストン８ａが標的７ｂとの接触を失ったときに送信されることが好ましい。

【0032】

第２の信号は、いずれかの歯車の列上でのいかなる歯車切換えをも防ぐ。

【0033】

第１の信号は、ピストン８ａが完全に後退されかつセンサ８が標的７ｂａの近接を検出したときにのみ送信されることが可能である。

【0034】

ピストン９ａとアーム５上の支持面７ａとの間の接触域の正確な位置は、センサおよび標的の割出し距離Ｌにより、図２に示される。距離Ｌは、応力、ピストンの行程、または他の要因次第で、ケーシング４内のセンサ９の正確な位置に応じて変化し得る。説明された実施形態では、接触は、キー２のアーム７上で起きて、制御デバイスを選択に戻す働きをする。しかし、それは、本発明の範囲から逸脱することなしに、他の場所に、具体的にはキーに追加される特定のアームに配置されてもよい。標的は、平坦、ドーム状、などであってよい。

【0035】

センサ９は、そのピストン９ａの端部により、回転選択部材２に抵抗力を印加する。この力は、ピストン９ａの位置によって変化する。上記のように、回転部材２は、選択へ戻るための弾性要素８を備える。この要素は、回転部材２をピストン９ａに向かって戻し、その寸法および予荷重は、ピストンの後退行程に沿ったピストンの抵抗力に合わせられる。

【図1】

【図1A】

【図1B】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図3C】