FR2772864A1 - Boite de vitesses munie d'un dispositif de commande automatisee - Google Patents

Abstract

Un dispositif de commande sert au dégagement/ engagement et à la sélection automatisés d'un rapport d'une boîte de vitesses - d'automobile notamment - avec un élément de commande à actionneur.L'actionneur comporte un entraînement dont la sortie confère à l'élément de commande un mouvement pour le dégagement/ engagement d'un rapport ou la sélection d'une rainure d'enclenchement de rapports, et agit simultanément sur un accumulateur de force commandant un élément intermédiaire en vue d'un dégagement/ engagement de rapport ou de la sélection d'une rainure d'enclenchement, la commande de l'élément intermédiaire étant limitée à une position prédéterminée par au moins un élément de retenue.Applicable en particulier à une boîte de vitesses conçue au départ pour une commande manuelle.

Description

L'invention concerne une boîte de vitesses munie d'un dispositif de commande pour le dégagement/engagement et la sélection automatisés d'un rapport de transmission de la boîte de vitesses, laquelle présente un élément de commande de boîte servant à l'établissement du rapport voulu et pouvant être actionné au moyen d'un actionneur de commande.

De telles boîtes de vitesses sont connues par exemple par le document DE-OS 19 637 001, d'après lequel un entraînement hydraulique est employé pour les dégagements/engagements de rapports ou vitesses et un second entraînement hydraulique est employé pour les sélections.

L'utilisation de deux entraînements pour les manoeuvres de changement de vitesse implique une construction et un montage onéreux pour le système d'entraînement.

Le but de l'invention est de créer une boîte de vitesses, du type indiqué au début, munie d'un dispositif de commande pour le dégagement/engagement de rapports et la sélection automatisés, qui présente une structure plus simple que les boîtes de vitesses munies de dispositifs de commande automatisée selon l'état de la technique.

L'invention vise également à réduire la diversité des pièces nécessaires.

Conformément à l'invention, on obtient ce résultat par le fait que l'actionneur de commande comporte un entraînement possédant un élément de sortie qui, lorsqu'il est animé d'un mouvement de rotation, confère à l'élément de commande de boîte un mouvement pour le dégagement/engagement d'un rapport de boîte ou pour la sélection d'une rainure d'enclenchement de rapports ou vitesses, et agit simultanément sur un accumulateur de force qui commande un élément intermédiaire pour l'actionnement de l'élément de commande de boîte en vue d'un dégagement/engagement de rapport ou de la sélection d'une rainure d'enclenchement, la commande de l'élément intermédiaire étant limitée à une position prédéterminée au moyen d'au moins un élément de retenue.

Il est avantageux que l'élément de commande de boîte soit un axe central de changement de vitesse au moyen duquel un dégagement/engagement de rapports puisse être produit par une translation axiale de l'axe et une sélection d'une rainure d'enclenchement de rapports ou vitesses puisse être produite par une rotation de l'axe.

Il peut être opportun aussi que l'élément de commande de boîte soit un axe central de changement de vitesse au moyen duquel un dégagement/engagement de rapports puisse être produit par une rotation de l'axe et une sélection d'une rainure d'enclenchement de rapports ou vitesses puisse être produite par une translation axiale de l'axe.

Il est également opportun qu'une liaison par complémentarité de formes existe, en direction axiale ou en direction circonférentielle dans le cas d'une rotation, entre l'élément de sortie de l'entraînement et l'élément de commande de boîte.

Une autre caractéristique avantageuse de l'invention prévoit qu'un élément de sélection, auquel l'élément intermédiaire peut appliquer une force, est disposé entre cet élément intermédiaire et l'élément de commande de boîte, une liaison par complémentarité de formes existant, en direction axiale ou en direction circonférentielle lors d'une rotation, entre l'élément de sélection et l'élément de commande de boîte.

Il est opportun que l'élément de commande de boîte puisse être actionné, tourné notamment, au moyen de l'élément intermédiaire, à l'encontre de la force exercée sur lui par un accumulateur de force.

Il est également avantageux que l'accumulateur de force soit articulé par un point d'attaque de force sur l'élément de sélection et par un autre point d'attaque de force sur un point fixe du carter de la boîte.

Il est en outre avantageux qu'au moins un élément de retenue comporte un verrou déplaçable et immobilisable au moyen d'un aimant ou d'un moteur électrique.

De même, il est opportun que le verrou limite ou bloque une rotation de l'élément intermédiaire à l'une des positions auxquelles ce verrou peut être amené.

D'autres caractéristique et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'exemples de réalisation non limitatifs, ainsi que des dessins annexés, sur lesquels:
- la figure 1 est une représentation schématique d'une chaîne cinématique;
- la figure la montre une grille de guidage ou coulisse de changement de vitesse;
- la figure 2 est une vue éclatée, en perspective, d'un dispositif de commande selon l'invention; et
- les figures 3a à 9c sont des représentations schématiques illustrant différentes positions et manoeuvres effectuées à l'aide d'un dispositif de commande selon l'invention.

La figure 1 montre schématiquement un moteur à combustion interne 1, ou un autre moteur thermique, suivi d'un volant d'inertie 2 ainsi que d'un système de transmission de couple 3, formé par exemple par un embrayage, et d'une boîte de vitesses 4. Par l'intermediaire de l'arbre de sortie de cette dernière et, par exemple, d'un différentiel prévu à sa suite, peuvent être mues des roues motrices, d'un véhicule automobile par exemple.

La boîte de vitesses 4 présente un dispositif de commande 99 pour le dégagement/engagement et la sélection automatisés de rapports de transmission de la boîte 4.

A partir d'une unité de pilotage 5, peut être piloté un actionneur de commande 6 pour la manoeuvre du système de transmission de couple 3, constitué par un embrayage par exemple. L'unité 5 peut piloter en outre au moins un dispositif comportant un actionneur de commande 7 pour le dégagement/engagement et/ou la sélection des rapports de transmission de la boîte 4. L'unité de pilotage 5 est en liaison de transmission de signaux avec l'actionneur 6 par une liaison 8 ainsi qu'avec l'actionneur 7 par une liaison 9. L'unité 5 peut également être en liaison de transmission de signaux avec d'autres unités électroniques, comme par exemple une électronique moteur. De plus, elle peut être en liaison de transmission de signaux avec des capteurs.

Le dégagement/engagement et/ou la sélection d'un rapport de transmission de la boîte signifie, dans ce contexte, que, lors d'un changement de rapport ou de vitesse, une sélection consiste en une sélection entre des rainures 11 d'enclenchement de rapports ou vitesses d'une grille de guidage ou coulisse 10 de la boîte de vitesses, voir la figure la, et un dégagement/engagement consiste en un dégagement d'un rapport ou vitesse ou un engagement de rapport ou vitesse dans une rainure d'enclenchement 11.

La boîte de vitesses 4 comporte au moins un élément de commande de boîte, pouvant être actionné et prévu à l'intérieur de la boîte ou dépassant de celle-ci, comme par exemple un axe central de changement de vitesse ou, tout au moins, des tringles individuelles, au moyen duquel ou desquelles les rapports de la boîte peuvent être établis par des opérations de dégagement/engagement et/ou de sélection. Chaque rapport de la boîte peut ainsi être établi de façon ciblée par l'actionnement d'au moins un actionneur de commande.

L'invention est applicable à différentes exécutions de boîtes de vitesses, comprenant notamment un axe central de changement de vitesse par lequel les différents rapports sont dégagés/engagés par une rotation de l'axe et les rainures d'enclenchement sont sélectionnées par une translation axiale de l'axe.

L'invention est applicable aussi à des boîtes de vitesses avec un axe central de changement de vitesse dont le mouvement axial produit le dégagement ou l'engagement d'un rapport de la boîte et dont la rotation produit une sélection.

L'invention est en outre applicable à des boîtes de vitesses comportant deux ou davantage d'éléments actionnables par translation axiale ou rotation pour le dégagement/engagement et la sélection de rapports.

Selon un exemple de réalisation montré par la figure 2, le dispositif de commande 99, indiqué globalement sur la figure 1, comprend un actionneur de commande 100 qui possède un entraînement 101, constitué par exemple par un moteur électrique éventuellement suivi d'un engrenage. L'entraînement comporte un élément de sortie 102 pouvant être tourné lorsque l'entraînement, un moteur électrique par exemple, est activé. Sur cet élément de sortie 102, sont disposés, ou formés d'un seul tenant, deux manetons 103 et 104 qui sont également tournés lorsque l'élément 102 est animé d'une rotation.

Pour une opération de dégagement/engagement et/ou de sélection d'un rapport de transmission de la boîte 4, l'élément de sortie 102 de l'entraînement est tourné d'un angle ai à partir d'une position médiane ou de l'une des positions extrêmes, soit dans le sens des aiguilles d'une montre soit dans le sens contraire. Une manoeuvre d'engagement à partir de la position neutre de la boîte à la position de la îre vitesse, est produite par une rotation de l'élément de sortie 102 de l'entraî- nement à partir de la position médiane et dans le sens des aiguilles d'une montre jusqu'à l'une des positions extrêmes. Une manoeuvre d'engagement à partir de la position neutre de la boîte à la position d'enclenchement de la 2, est produite par une rotation de l'élément de sortie 102 à partir de la position médiane de cet élément et dans le sens contraire à celui des aiguilles d'une montre jusqu'à l'autre position extrême. Toutes les manoeuvres de dégagement/engagement et de sélection sont effectuées de façon analogue.

Le mouvement rotatif du maneton 103 pour une manoeuvre de dégagement/engagement et/ou de sélection, est transformé par une coulisse de transmission 105 en un mouvement (translation) axial de l'axe central 106. Ce mouvement axial de l'axe 106 produit la manoeuvre désirée dans la boite. Pour mieux expliquer le déroulement des opérations, on a représenté sur la figure 2 un doigt indicateur 107 déplaçable dans une coulisse de changement de vitesse 108. Le doigt 107 est porté par l'axe central de changement de vitesse 106, lequel peut être déplacé axialement et tourné de manière que tous les rapports de transmission ou vitesses de la boîte puissent être engagés (il s'agit dans cet exemple, comme on peut le voir sur la coulisse 108 en haut de la figure 2), de la 1re à la 6e, de la marche arrière AR et de la position neutre
N). Le mouvement axial de l'axe central 106 produit un dégagement ou un engagement d'un rapport. Les positions représentées du maneton 103 et de l'axe 106 correspondent à la position neutre de la boîte où le doigt 107 se trouve dans la rainure d'enclenchement à laquelle sont coordonnées la 1re et la 2e vitesse. La rotation de l'élément de sortie 102 de l'entraînement d'un angle ai dans le sens des aiguilles d'une montre, provoque l'engagement de la lre et la rotation de l'élément 102 en sens contraire provoque l'engagement de la 2e. Si le doigt 107 se trouve dans une autre rainure, les rotations mentionnées de l'élément de sortie 102 provoquent, de façon analogue, l'engagement d'autres vitesses.

La coulisse de transmission 105 comporte deux flasques 105a et 105b essentiellement parallèles et mutuellement espacés, entre lesquels le maneton 103 pénètre sans jeu, transversalement à l'axe 106, de sorte qu'il produit un déplacement axial de ce dernier lorsque le maneton est animé d'une rotation.

Partant de la situation où une vitesse a été engagée, un mouvement rotatif de l'élément de sortie 102 de l'entraînement en direction de la position neutre de la boîte, correspondant à la position médiane de l'élément de sortie 102, produit, par l'intermédiaire d'une bielle 110, une rotation d'un élément 111. La bielle 110 présente, aux deux extrémités, des coussinets de rotule 110a, 110b établissant des liaisons articulées avec des rotules 104a, 112a prévues respectivement sur le maneton 104 de l'élément de sortie 102 et un maneton 112 porté par l'élément 111. Ce dernier est monté rotatif sur une tubulure 121 d'un éle'ment intarreliaire 120.

Entre l'élément rotatif 111 et l'élément inter médiaire 120, est placé un accumulateur de force 140, constitué par exemple par un ressort, un ressort à torsion en l'occurrence, auquel est appliquée une force et qui est armé ou bandé lors d'une rotation relative entre les éléments 111 et 120. Dans ce but, les deux extrémités 140a et 140b du ressort 140 sont reliées aux éléments 111 et 120 par des tiges d'attache 141 et 142 respectivement.

Au cas où l'élément 120 n'est pas empêché de tourner, il suivrait une rotation de l'élément 111 lors du passage d'une position enclenchée ou d'engagement d'une vitesse à la position neutre ou inversement. Par contre, si la rotation de l'élément 120 est limitée, l'accumulateur de force 140, formé par un ressort par exemple, est soumis à une force et armé.

Pour limiter la rotation de l'élément 120, on a prévu au moins un élément de retenue 150, 151 capable de restreindre de façon ciblée la rotation de l'élément 120.

Au moins un élément de retenue ou, comme le montre la figure 2, les deux éléments de retenue 150, 151, possèdent des tiges formant des verrous déplaçables entre au moins deux positions. L'élément de retenue 151 comporte un verrou 151a pouvant pénétrer dans un trou 152 de l'élément 120. Ensuite, l'élément 120 ne peut plus être tourné par l'application d'une force. La pénétration du verrou 151a dans ledit trou empêche donc la rotation consécutive de cet élément.

L'activation de l'élément de retenue 150, provoquant l'extension du verrou 150a, permet de limiter la rotation de l'élément 120 à une position correspondant à la rainure d'enclenchement de la 3e et la 4e vitesse.

Donc, lorsque l'accumulateur de force 140 est soumis à une force résultant d'une manoeuvre vers la position neutre de la boîte, l'élément 120 est tourné par l'accumulateur de force 140, constitué par un ressort de torsion par exemple, à la position correspondant à la rainure à laquelle sont coordonnées les 3e et 4e. Si ni l'élément de retenue 150 ni l'élément de retenue 151 n'est activé, une manoeuvre de la boîte à la position neutre, provoque l'application d'une force à l'accumulateur 140, lequel tourne alors l'élément 120 à la position correspondant à la rainure de la coulisse de changement de vitesse 108 à laquelle sont coordonnées la 5e d'un côté et la 6e ou la marche arrière AR de l'autre côté.

L'élément 120 présente une face de contact 120a qui peut être amenée, par l'accumulateur de force 140, à s'appliquer contre une face de contact antagoniste 160a d'un élément de sélection sous la forme d'un levier 160.

La rotation de l'élément 120 produit ainsi la rotation du levier de sélection 160 contre la force d'un accumulateur de force 170, constitué par un ressort (de traction) par exemple, et une sélection de rainure d'enclenchement peut être effectuée. A cet effet, une tête 161 du levier 160 pénètre entre deux joues 162a, 162b de la coulisse de transmission 105, de sorte qu'une inclinaison du levier de sélection 160 provoque la rotation de cette coulisse et aussi, par conséquent, celle de l'axe central de changement de vitesse 106.

Le mouvement de la coulisse de transmission 105 et de l'axe central 106 en direction de la position neutre de la boîte s'accompagne, par l'intermédiaire de la bielle 110, de l'armement ou de la charge de l'accumulateur de force 140, lequel fait partie d'un mécanisme de précontrainte 120, 140, 111. Pendant que l'élément 111 effectue un mouvement rotatif, l'élément de butée 120 est retenu par l'intermédiaire du levier de sélection 160, de l'axe central 106 et de la coulisse de changement de vitesse 108, de sorte que le ressort de précontrainte 140 est armé.

Lorsque le doigt 107 devient librement dépla çable dans la direction de sélection à la position neutre de la boîte, l'accumulateur de force 140 se détend et fait tourner l'axe central 106 à l'encontre de la force du ressort 170 dans la rainure d'enclenchement à laquelle sont coordonnées la 3e et la 4e ou à la rainure à laquelle sont coordonnées la 5e d'un côté et la 6e ou la marche arrière AR de l'autre côté. L'amenée du doigt 107, lors de la sélection, correspondant dans cet exemple à une rotation de l'axe central 106, à la rainure suivante seulement ou à une rainure située plus loin, dépend de l'élément de retenue, 150 ou 151, qui a été activé.

Pendant la suite de la manoeuvre de changement de vitesse, le mécanisme de précontrainte 120, 140, 111 est ramené par l'intermédiaire de la bielle 110 à sa position initiale une fois que la vitesse désirée a été engagée. Lors de la rotation en arrière ainsi produite, la face 120a de l'élément 120 s'écarte de la face 160a du levier de sélection 160, mais ce dernier est retenu par la coulisse de changement de vitesse 108 à la position qu'il a atteint et ne peut plus s'incliner en sens inverse pour revenir à sa position initiale.

Le rappel à partir d'une rainure d'enclenchement supérieure (par exemple à partir de la rainure à laquelle sont coordonnées la 3e et la 4e), s'effectue par l'accumulateur de force 170, agissant comme un ressort de rappel. Dans ce cas aussi, les éléments de retenue 150, 151 limitent, lorsqu'ils sont actionnés, le rappel à la rainure désirée de la boîte de vitesses. L'accumulateur de force 170 présente, à ses deux extrémités, des points d'attaque de force qui sont reliés d'un côté à une barrette d'attache de l'élément de sélection 160 et, de l'autre côté, à un point fixe du carter de la boîte.

Lors d'une manoeuvre de la boîte à l'intérieur d'une rainure d'enclenchement, donc, par exemple, pour passer de la lre à la 2e, l'élément de retenue 151 est activé, ce qui autorise seulement une manoeuvre dans la rainure de la lre et de la 2e. Pour une manoeuvre dans la rainure de la 3e et de la 4e, par exemple pour passer de la 3e à la 4e, le mouvement de l'élément de butée 120 est limité par l'élément de retenue 150.

Au cours de ces manoeuvres, l'énergie accumulée dans l'accumulateur de force est de nouveau libérée à l'enclenchement d'une vitesse.

Les éléments de retenue sont réalisables sous la forme d'aimants de blocage possédant une tige - formant verrou - déplaçable par un champ magnétique. Les éléments de retenue sont également réalisables sous la forme d'aimants à échelons, auquel cas il est opportun de prévoir, à la place de deux aimants, un seul aimant à échelons ou paliers dont la tige formant armature peut être amenée à plusieurs positions.

Les éléments de retenue sont réalisables aussi sous la forme d'un moteur électrique pourvu d'un élément de verrouillage constitué par exemple par une broche filetée, auquel cas une rotation de l'arbre du moteur provoque une extension ou une rétraction axiale de la broche par un mouvement de vissage.

En référence aux figures 3a à 9c, on décrira ci-après un dispositif selon l'invention, de même qu'un procédé selon l'invention mettant en oeuvre un tel dispositif; seront décrites en particulier deux fonctions, en particulier le dégagement/engagement d'une vitesse à l'intérieur d'une rainure d'enclenchement et la sélection d'une rainure d'enclenchement de la boîte de vitesses.

Dans la description suivante, une fonction continue (fonction principale), telle que le dégagement/engagement ou la sélection, est exécutée directement par l'entraînement de l'actionneur de commande. Une seconde fonction (fonction annexe) qui en est indépendante, telle que la sélection ou le dégagement/engagement, établit des positions distinctes.

Au moment de l'exécution de la fonction annexe, celle-ci reçoit son énergie non pas de l'entraînement de la fonction principale, mais d'un accumulateur d'énergie ou de force, constitué par un ressort par exemple.

Plus exactement, l'énergie pour l'exécution de la fonction annexe est avantageusement prélevée dans une phase temporelle non-critique de l'entraînement de la fonction principale et stockée temporairement dans un accumulateur d'énergie. Quand la fonction annexe doit ensuite être exécutée, l'énergie est de nouveau retirée de cet accumulateur.

L'accumulateur délivre à chaque fois seulement la quantité d'énergie nécessaire pour assurer une course d'un élément de sélection ou de dégagement/engagement de vitesse jusqu'à une position distincte désirée. Si davantage d'énergie que cette quantité d'énergie nécessaire avait au départ été emmagasinée dans l'accumulateur, l'énergie excédentaire est restituée à la source, ce qui veut dire que l'énergie est de nouveau mise à disposition pour une manoeuvre.

L'énergie pour l'exécution de la fonction annexe et/ou pour armer ou charger l'accumulateur de force, est tirée de l'entraînement de la fonction principale. I1 est cependant possible aussi, si désiré, de prélever l'énergie d'une autre source.

On peut ainsi réaliser un actionneur de commande pour deux fonctions par seulement un entraînement, sans les inconvénients des rapports angulaires fixes connus des fonctions.

Le dispositif prévoit des butées définissant des positions distinctes pouvant être occupées par un élément 120 dont la position est variable. Selon un exemple de réalisation avantageux, ces butées peuvent être mobiles.

On peut prévoir autant de positions distinctes qu'il y a de positions à établir et le nombre de butées peut être accordé en conséquence. Le nombre de butées correspondra au nombre de positions ou alors, en cas de combinaison de butées et de positions, à un plus petit nombre.

La position visée, par exemple pour passer d'une rainure d'enclenchement à une autre lors d'une sélection, est définie par le positionnement des butées. La position de repos des butées peut être en haut ou en bas.

Si des butées à plusieurs échelons ou gradins sont utilisées, des éléments de commande adéquats, prévus pour un fonctionnement à échelons, permettent de réduire le nombre de ces éléments de commande.

Comme éléments de commande pour les butées, on peut envisager, par exemple, un aimant à plusieurs échelons ou positions pour une butée à gradins, des aimants de commutation, un moteur électrique, comportant par exemple une tige extensible au moyen d'un filetage sous l'effet de la rotation de l'arbre du moteur, la tige actionnant par l'intermédiaire d'un mécanisme quelconque un dispositif réalisé comme une butée pour les rainures d'enclenchement concernées, ou une commande hydraulique ou pneumatique. Des combinaisons de composants comme ceux mentionnés ci-dessus sont possibles aussi.

Le couplage entre l'entraînement de la fonction principale et l'accumulateur d'énergie peut comporter des étages d'engrenages de surmultiplication ou de réduction.

Les directions de mouvement peuvent ainsi être choisies librement.

Les exemples décrits ci-après comportent un actionneur de commande pour l'automatisation d'une boîte de vitesses conçue initialement pour une commande manuelle et présentant trois rainures d'enclenchement (1 - 2, 3 4, 5 - AR), étant entendu que des boîtes pourvues de plus de trois rainures d'enclenchement peuvent également être commandées de façon analogue.

Les fonctions dégagement/engagement (mouvement avant/arrière ou inversement dans une rainure d'enclenchement) et sélection (mouvement de sélection droite/gauche ou inversement entre des rainures d'enclenchement) sont chacune indépendantes de la direction de l'autre fonction. Il n'y a pas de dépendance directionnelle de la fonction principale qui est en l'occurrence le dégagement/engagement. L'actionneur serait utilisable aussi au cas où le dégagement/engagement et la sélection avaient les sens de mouvement intervertis par rapport à ceux indiqués ci-dessus.

Les figures 3a et 3b montrent schématiquement deux exemples de réalisation avantageux de dispositifs désignés respectivement par 200 et 300.

Le dispositif 200 selon la figure 3a comporte notamment deux tiges de butée M1, M2, pouvant être commandées et correspondant aux verrous décrits précdenment, qui déterminent la position de fin de course de l'élément 120 lors de la sélection.

Le dispositif comporte en outre un accumulateur d'énergie 201, disposé mobile, contenant un ressort accumulateur Fl précontraint, formant un accumulateur de force, qui est armé et détendu par un mécanisme à levier
H1, tandis que l'entraînement 202 de ce mécanisme, par la rotation de Hla et H1 et le déplacement de l'élément WF1 pour le dégagement/engagement, élément qui est formé ou porté par exemple par un axe central de changement de vitesse, assure sa fonction principale de commande d'un axe central pour les manoeuvres de changement de vitesse. Le ressort F1, formant l'accumulateur d'énergie 201, s'appuie d'un côté sur une pièce de pression D1 à laquelle est coordonnée, du côté du mécanisme à levier, une butée pour l'autre côté du ressort, ce qui garantit une précontrainte de base de l'accumulateur d'énergie. La précontrainte est produite dans cet exemple par un élément d'emprisonnement représenté schématiquement par une agrafe S1.

Plus exactement, l'exemple montré par la figure 3a comporte en plus un ressort de rappel F2 relié de manière fixe à un axe central de changement de vitesse WS1 portant un doigt de guidage et indicateur WF1 dont la projection est visible dans la coulisse de changement de vitesse K1.

Les tiges de butée M1 et M2 pour limiter la position ou le mouvement de D1 laissent seulement passer la butée ménagée sur D1 lorsque l'élément de commande concerné occupe sa position de repos, prévue notamment en haut.

Dans le dispositif 300 selon l'exemple de réalisation montré par la figure 3b, on a seulement prévu une tige de butée M dont la position est variable et qui peut être commandée par un entraînement. La commande de cette tige possède plus exactement deux échelons, de sorte que la tige peut être amenée à trois positions. Les échelons correspondent aux butées prévues sur la pièce de pression à gradins Sud1. Ce dispositif est capable d'exécuter les mêmes fonctions, à savoir le dégagement/engagement et/ou la sélection, que le dispositif 200 selon la figure 3a.

La position de repos de l'accumulateur d'énergie correspond avantageusement à la position du doigt WF1 dans la rainure d'enclenchement à laquelle sont coordonnées les 1re et 2e vitesses. Selon un autre exemple de réalisation avantageux, cette position de repos peut également être coordonnée à une autre rainure d'enclenchement, par exemple à celle de la Se et de la marche arrière AR. L'accumulateur d'énergie, formé par exemple par le ressort F1, est tiré par le levier H1 à une position correspondant à cette rainure lorsqu'une vitesse est enclenchée ou engagée dans la boîte de vitesses, donc lorsque le doigt WF1 est arrivé dans une extrémité de la rainure concernée, c'est-à-dire celle à laquelle sont coordonnées la 1re et la 2 vitesses dans l'exemple de la figure 3b. Le ressort F1 possède alors une précontrainte de base, laquelle est engendrée du fait que le ressort, emprisonné avec la pièce de pression D1 ou SD1 dans l'agrafe S1 représentée sous le ressort et cette pièce, est disposé sous précontrainte dans cette agrafe et ne peut pas se détendre complètement.

Au cas où l'accumulateur de force est tendu (comprimé) davantage par un raccourcissement de la course ou de l'espace dans lequel est logé cet accumulateur d'une quantité correspondant à la distance séparant deux rainures d'enclenchement voisines (ce qui représenté la charge ou l'armement de l'accumulateur d'énergie), il devient capable de comprimer le ressort F2 d'au moins une quantité égale. Dans le cas d'un déplacement de l'accumulateur, dû par exemple à la précontrainte, sur une course correspondant au double de la distance entre deux rainures voisines, l'accumulateur peut également comprimer le ressort de rappel F2 d'au moins une quantité ou sur une distance égale.

Les figures 4a à 4c illustrent les étapes d'une manoeuvre de changement de vitesse automatisée, réalisée au moyen du dispositif 200 selon la figure 3a. Il s'agit plus exactement du passage de la ire à la 2e. Une telle manoeuvre ne demande pas de changement de la rainure d'enclenchement, donc de sélection.

Quand la îre est enclenchée, figure 4a, le ressort F1 présente sa précontrainte de base, les deux butées Ml et M2 ou au moins la butée Ml sont ou est éten due(s) à sa position de repos en bas et la pièce de pression Dl est appliquée contre la première butée Ml. L'accumulateur d'énergie ne peut donc pas se mouvoir dans son ensemble. En dehors de la précontrainte de base, il n'y a essentiellement pas d'énergie supplémentaire emmagasinée dans l'accumulateur à ressort.

Au dégagement de la ire, voir la figure 4b, c'est-à-dire au mouvement du doigt WFl à partir de la position représentée sur la figure 4a, par suite de la rotation du levier Hla et du déplacement de la tringle vl couplée au doigt <RTI

La pièce de pression D1 ne peut pas s'écarter ou être déplacée parce que la butée Ml empêche son mouvement. Le ressort de rappel F2 maintient donc l'axe de changement de vitesse WS1 avec le doigt WF1 au niveau de la rainure d'enclenchement de la ire et de la 2e, même si la coulisse de changement de vitesse, désignée ici par
KUL, permet à présent, dans son plan médian, correspondant à la zone neutre N de la boîte de vitesses, la sortie de ladite rainure.

Pendant la poursuite du mouvement, de la zone neutre à la 2e, voir la figure 4c, le ressort F1 est de nouveau détendu et restitue l'essentiel de l'énergie accumulée au levier H1. Cette énergie est donc utilisable pour le soutien de la fonction principale de l'entraine- ment du levier H1.

Les figures Sa à 5c illustrent les étapes d'un changement de vitesse automatisé, effectué au moyen du dispositif 200, consistant plus particulièrement en un passage de la 2e à la 3e. Au cours de cette manoeuvre, il se produit, à la position neutre N, un changement de rainure d'enclenchement, c'est-à-dire une sélection pour passer à une rainure voisine, en direction de la rainure à laquelle sont coordonnées la 5e et la marche arrière AR.

Avant que ne commence le dégagement de la 2e par la rotation du levier Hla, H1 par l'entraînement, la tige de butée M1 est amenée à la position de repos en haut; la tige de butée M2 reste à sa position de repos en bas. Comme M2 est dans sa position de repos inférieure, D1 peut se déplacer seulement jusqu'à venir s'appliquer contre la butée M2. Au dégagement de la 2e, le ressort F1 est tendu par une course correspondant à la distance entre deux rainures voisines. Avant que la position neutre N ne soit atteinte, la coulisse KUL maintient le doigt WF1 encore dans la rainure 1 - 2. Quand la coulisse permet, dans la zone neutre N, le changement de rainure d'enclenchement, c'est-à-dire la sélection, D1 est poussée, par la détente partielle du ressort Fi, lequel s'appuie sur H1, contre la butée M2, ce qui correspond à la position du doigt WF1 dans la rainure 3 - 4 désirée. Une force est appliquée en même temps au ressort F2, lequel est de ce fait comprimé au moins en partie. Quand la 3e est ensuite enclenchée, F1 restitue de nouveau la moitié ou une autre partie de l'énergie accumulée parce que la précontrainte correspondait à l'énergie nécessaire à l'avance jusqu'à la deuxième rainure suivante, mais l'avance était limitée par la butée M2 à la distance de la rainure voisine. La force exercée à présent par le ressort de rappel F2, est supportée par la coulisse par exemple.

Les figures 6a à 6c illustrent les étapes d'un changement de vitesse automatisé, effectué au moyen du dispositif 200, consistant plus particulièrement en un passage de la 3e à la 4e. Un changement de rainure, donc une sélection, n'est pas nécessaire à cet effet. Les butées M1, M2 sont positionnées comme pour le passage de la 2e à la 3e (M1 en haut, M2 en bas). L'accumulateur d'énergie F1 est déplacé vers la droite d'une course correspondant à la distance entre deux rainures voisines parce que H1 exerce une poussée sur F1 et que l'accumulateur dans son ensemble peut s'écarter jusqu'à ce que la pièce de pression D1 s'applique contre M2. Une fois que D1 est appliquée contre M2, la poursuite du mouvement du levier H1 entraîne la charge de l'accumulateur d'énergie d'une quantité d'énergie égale à celle nécessaire au déplacement sur la distance entre deux rainures voisines (l'accumulateur d'énergie a été poussé dans son ensemble, faut-il le rappeler, par le levier H1 sur le trajet à partir de la première rainure). Comme le ressort F2 pousse à présent l'axe de changement de vitesse WS1 contre la pièce de pression D1, il n'y pas non plus de changement de rainure, pendant la manoeuvre de changement de vitesse, quand la coulisse autorise une sélection.

Comme l'accumulateur d'énergie F1 n'était pas obligé de délivrer de l'énergie pour la sélection, il restitue dans ce cas l'énergie accumulée, correspondant à la course jusqu'à une rainure voisine.

Les figures 7a à 7c illustrent les étapes d'un changement de vitesse automatisé, effectué au moyen du dispositif 200, qui consiste plus particulièrement en un passage de la 4e à la 5e. Au cours de cette manoeuvre, un changement de rainure a lieu dans la position neutre N, donc un mouvement de sélection correspondant à l'avance d'une rainure en direction de 5/AR. Pour atteindre la rainure d'enclenchement 5/AR, les butées M1 et M2 sont amenées à la position de repos en haut. Pendant le dégagement de la 4e, le ressort F1 est tendu. Plus exactement, l'accumulateur d'énergie au complet est poussé de la rainure 1/2 à la rainure 3/4, où il vient s'appliquer par la pièce de pression D1 contre l'axe WS1. La position de cet axe est ensuite maintenue encore par la coulisse
KUL. Par la poursuite de son mouvement, le levier H1 charge l'accumulateur d'énergie - qui n'est plus dépla çable à présent - d'une quantité d'énergie pour couvrir la distance à la rainure voisine (déplacement d'une rainure, charge d'une rainure). Quand la coulisse permet ensuite la sélection, Fl se détend et pousse D1 contre WS1 puis au-delà, jusqu'à la butée de sélection droite de la coulisse, pendant que F2 est comprimé. L'accumulateur a délivré à ce moment toute l'énergie à l'exception de sa précontrainte de base. Pendant l'enclenchement de la vitesse, il est tiré à la position de repos dans la rainure 1/2. La force de F2 est supportée par la coulisse.

Les figures 8a à 8c illustrent les étapes d'un changement de vitesse automatisé, effectué au moyen du dispositif 200, consistant en un passage de la ire à la marche arrière AR. Au cours de cette manoeuvre, un changement de rainure a lieu dans la position neutre N, plus exactement un mouvement de sélection correspondant à une avance de deux rainures en direction de 5/AR. Pour atteindre la rainure 5/AR à partir de la rainure 1/2, les deux butées M1 et M2 sont amenées à la position de repos en haut. Tout le chemin pour la pièce de pression D1 est ainsi libre. Au dégagement de la ire, le ressort F1 est tendu par une course correspondant au double de la distance entre deux rainures voisines, l'axe WS1, en butée dans la coulisse, empêchant un mouvement par le point de contact avec Di. Quand la coulisse autorise une sélection, F1 se détend et pousse Dl et par suite également
WSl jusqu'à la position correspondant à la rainure (5/AR). La marche arrière peut ensuite être engagée. Fi ne restitue pas d'énergie puisqu'un mouvement de sélection sur deux rainures a eu lieu. La force de F2 est supportée par la coulisse.

Les figures 9a à 9c illustrent les étapes d'un changement de vitesse automatisé, effectué au moyen du dispositif 200, consistant en un passage de la marche arrière AR à la ivre. Au cours de cette manoeuvre, un changement de rainure a lieu, à la position neutre N, plus exactement un mouvement de sélection sur deux rainures en direction de la rainure 1-2. Les butées Mi et M2 restent à la position de repos en bas, de sorte que Dl doit conserver sa position initiale. Au dégagement de la marche arrière, F1 est tendu, mais D1 ne peut pas se déplacer parce qu'elle est appliquée contre M1. Quand la coulisse autorise la sélection, WS1 est poussé par la détente de F2 dans la rainure 1-2. A l'engagement de la lyre, le ressort F1 se détend, de sorte que l'énergie accumulée pour l'engagement de la vitesse est récupérée.

Toutes les rétrogradations, par exemple les changements de vitesse 2 - 1, 3 - 2, 4 - 3, 5 - 4, se déroulent de façon analogue à ce qui vient d'être indiqué pour le changement de vitesse AR - 1, étant entendu que la position des butées doit être commandée pour définir la rétrogradation. La rainure visée ou à atteindre, est toujours définie d'abord par le positionnement de M1 et
M2, et la position désirée est établie ensuite par les forces des ressorts. Toutefois, la pièce de pression D1 forme toujours la butée pour l'axe de changement de vitesse WS1, lequel est toujours poussé vers la gauche par le ressort F2 lors de rétrogradations. Au passage à des vitesses supérieures, l'accumulateur fournit, comme décrit dans les exemples, l'énergie pour la sélection par le ressort F1.

La course d'actionnement ou de manoeuvre nécessaire pour charger l'accumulateur d'énergie 140, dans l'exemple selon la figure 2, est de préférence plus petite, ce qui peut être obtenu par le choix approprié des rapports de transmission et de la conception des pièces, que la course à partir du plan neutre jusqu'au point de synchronisation de la boîte de vitesses.

Les revendications déposées conjointement avec la demande sont des propositions de formulation sans préjudice pour l'obtention d'une protection plus étendue. La demanderesse se réserve la possibilité de revendiquer encore d'autres caractéristiques, jusqu'à présent divulguées seulement dans la description et/ou sur les dessins.

Les revendications dépendantes se rapportent au développement de l'objet de la revendication principale par les caractéristiques de la revendication dépendante concernée; elles ne doivent pas être comprises comme une renonciation à l'obtention d'une protection autonome de l'objet des caractéristiques des revendications dépendantes en question.

Les objets de ces revendications dépendantes forment cependant aussi des inventions autonomes dont la réalisation est indépendante des objets des précédentes revendications dépendantes.

L'invention n'est pas non plus limitée aux exemples de réalisation de la description. De nombreux changements et de nombreuses modifications sont au contraire possibles dans le cadre de l'invention. Il s'agit en particulier de variantes, éléments et combinaisons et/ou matériaux qui, par exemple par combinaison ou changement de différentes caractéristiques ou de différents éléments ou étapes de procédés décrits en liaison avec la description générale, les modes de réalisation ainsi que les revendications et contenus dans les dessins, ont une valeur inventive et peuvent conduire, par des caractéristiques susceptibles d'être combinées, à un nouvel objet ou à de nouvelles étapes de procédés ou de suites d'étapes de procédés, y compris dans la mesure où ils ou elles concernent des procédés de fabrication, de contrôle et de fonctionnement.

Claims (9)

REVENDICATIONS

1. Boîte de vitesses munie d'un dispositif de commande pour le dégagement/engagement et la sélection automatisés d'un rapport de transmission de la boîte de vitesses, laquelle présente un élément de commande de boite servant à l'établissement du rapport voulu et pouvant être actionné au moyen d'un actionneur de commande, caractérisée en ce que l'actionneur de commande comporte un entraînement possédant un élément de sortie qui, lorsqu'il est animé d'un mouvement de rotation, confère à l'élément de commande de boîte un mouvement pour le dégagement/engagement d'un rapport de boîte ou pour la sélection d'une rainure d'enclenchement de rapports ou vitesses, et agit simultanément sur un accumulateur de force qui commande un élément intermédiaire pour l'actionnement de l'élément de commande de boîte en vue d'un dégagement/engagement de rapport ou de la sélection d'une rainure d'enclenchement, la commande de l'élément intermédiaire étant limitée à une position prédéterminée au moyen d'au moins un élément de retenue.

2. Boîte de vitesses selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'élément de commande de boîte est un axe central de changement de vitesse au moyen duquel un dégagement/engagement de rapports peut être produit par une translation axiale de l'axe et une sélection d'une rainure d'enclenchement peut être produite par une rotation de l'axe.

3. Boîte de vitesses selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'élément de commande de boîte est un axe central de changement de vitesse au moyen duquel un dégagement/engagement de rapports peut être produit par une rotation de l'axe et une sélection de rainure d'enclenchement peut être produite par une translation axiale de l'axe.

4. Boîte de vitesses selon une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'une liaison par complémentarité de formes existe, en direction axiale ou en direction circonférentielle dans le cas d'une rotation, entre l'élément de sortie de l'entraînement et l'élément de commande de boîte.

5. Boîte de vitesses selon une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'un élément de sélection, auquel l'élément intermédiaire peut appliquer une force, est disposé entre cet élément intermédiaire et l'élément de commande de boîte, une liaison par complémentarité de formes existant, en direction axiale ou en direction circonférentielle lors d'une rotation, entre l'élément de sélection et l'élément de commande de boîte.

6. Boîte de vitesses selon la revendication 5, caractérisée en ce que l'élément de commande de boîte peut être actionné, tourné notamment, au moyen de l'élément intermédiaire, à l'encontre d'une force exercée sur lui par un accumulateur de force.

7. Boîte de vitesses selon la revendication 6, caractérisée en ce que l'accumulateur de force est articulé par un point d'attaque de force sur l'élément de sélection et par un autre point d'attaque de force sur un point fixe du carter de la boîte.

8. Boîte de vitesses selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'au moins un élément de retenue comporte un verrou déplaçable et immoblisable au moyen d'un aimant ou d'un moteur électrique.

9. Boîte de vitesses selon la revendication 8, caractérisée en ce que le verrou limite ou bloque la rotation de l'élément intermédiaire dans au moins l'une des positions auxquelles ce verrou peut être amené.