FR2774448A1 - Vehicule a moteur - Google Patents

Vehicule a moteur Download PDF

Info

Publication number
FR2774448A1
FR2774448A1 FR9901085A FR9901085A FR2774448A1 FR 2774448 A1 FR2774448 A1 FR 2774448A1 FR 9901085 A FR9901085 A FR 9901085A FR 9901085 A FR9901085 A FR 9901085A FR 2774448 A1 FR2774448 A1 FR 2774448A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
gearbox
shaft
switching
gear
drive
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
FR9901085A
Other languages
English (en)
Other versions
FR2774448B1 (fr
Inventor
Andreas Deimel
Volker Kretz
Andreas Rogg
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LuK Getriebe Systeme GmbH
Original Assignee
LuK Getriebe Systeme GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by LuK Getriebe Systeme GmbH filed Critical LuK Getriebe Systeme GmbH
Publication of FR2774448A1 publication Critical patent/FR2774448A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of FR2774448B1 publication Critical patent/FR2774448B1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/26Generation or transmission of movements for final actuating mechanisms
    • F16H61/28Generation or transmission of movements for final actuating mechanisms with at least one movement of the final actuating mechanism being caused by a non-mechanical force, e.g. power-assisted
    • F16H61/32Electric motors actuators or related electrical control means therefor

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Gear-Shifting Mechanisms (AREA)
  • Control Of Transmission Device (AREA)
  • Arrangement Of Transmissions (AREA)

Abstract

L'invention concerne un véhicule à moteur comportant un moteur d'entraînement, une boîte de vitesses et un système de transmission de couple, un dispositif de manoeuvre automatique de la boîte de vitesses, une unité de commande et au moins un actionneur (100) que l'unité de commande, en liaison avec au moins un capteur, peut commander pour commuter et sélectionner automatiquement une démultiplication de la boîte, l'actionneur comportant deux entraînements (103, 104) pour manoeuvrer chacun un élément (101, 102) de boîte pour respectivement commuter et sélectionner une démultiplication de boîte. Les deux entraînements manoeuvrent chacun leur élément respectif par un mécanisme, par exemple un premier mécanisme (107) à vis sans fin en aval duquel est agencé un mécanisme (110) à engrenages droits et un deuxième mécanisme (121), par exemple un mécanisme à vis sans fin, en aval duquel est agencé un engrenage droit (123) qui s'engrène avec une crémaillère (124) reçue logée à rotation sur un arbre rotatif et axialement mobile (102).

Description

La présente invention concerne un véhicule à moteur1 généralement désigné simplement par le terme de véhicule dans ce qui suit, comportant un moteur d'entraînement, une boîte de vitesses et un système de transmission de couple, un dispositif de manoeuvre automatique de la boîte de vitesses, une unité de commande et au moins un actionneur que l'unité de commande peut commander pour commuter/sélectionner automatiquement une démultiplication de boîte de vitesses de la boîte de vitesses, dans lequel l'unité de commande est en liaison de signaux avec au moins un capteur et éventuellement d'autres unités électroniques, l'actionneur comporte un premier entraînement pour manoeuvrer un élément de boîte de vitesses pour sélectionner une démultiplication de la boite de vitesses et un deuxième entraînement pour manoeuvrer un élément de boite de vitesses pour sélectionner une démultiplication de boîte de vitesses.
On connaît des véhicules à boîte de vitesses automatisées, par exemple à actionneurs hydrauliques.
La manoeuvre hydraulique des éléments de commutation internes à la boite de vitesses se révèle cependant très volumineuse et onéreuse. I1 faut par exemple, pour des actionneurs hydrauliques, des éléments volumineux comme des accumulateurs de pression, des vannes, et ainsi de suite.
C'est le but de la présente invention que de réaliser un véhicule à boîte de vitesses automatisée dont le nombre de pièces soit réduit, qui soit plus économique et qui apporte au moins une amélioration en ce qui concerne le confort, par exemple le confort de commutation. C'est en outre le but de l'invention que de réaliser un système simple, qui puisse être monté de façon simple, et dont le volume structurel nécessaire soit faible.
Ces buts sont atteints de façon générale selon l'invention par le fait que
le premier entraînement manoeuvre un élément de la boite de vitesses, destiné à sélectionner la démultiplication de boîte de vitesses, par l'intermédiaire d'un deuxième mécanisme; et
le deuxième entraînement manoeuvre un élément de la boite de vitesses destiné à commuter la démultiplication de boîte de vitesses, par l'intermédiaire d'un deuxième mécanisme.
Cette caractéristique générale de l'invention permet en particulier quatre autres concepts exposés dans ce qui suit immédiatement
En effet, selon un deuxième concept de l'invention, ces buts peuvent également être atteints par le fait
le premier entraînement manoeuvre en direction périphérique, par l'intermédiaire d'un premier mécanisme à vis sans fin, un arbre de la boîte de vitesses pour sélectionner la démultiplication de la boite de vitesses et que
le deuxième entraînement manoeuvre en direction périphérique, par l'intermédiaire d'un deuxième mécanisme à vis sans fin, un arbre de la boite de vitesses pour commuter la démultiplication de la boîte de vitesses.
Selon un troisième concept de l'invention, ces buts peuvent aussi être atteints par le fait que
le premier entraînement manoeuvre en direction axiale, par l'intermédiaire d'un premier mécanisme à vis sans fin, un arbre de la boite de vitesses pour sélectionner la démultiplication de la boite de vitesses et que
le deuxième entraînement manoeuvre en direction périphérique, par l'intermédiaire d'un deuxième mécanisme à vis sans fin, un arbre de la boite de vitesses pour commuter la démultiplication de la boite de vitesses.
Selon un quatrième concept de l'invention, ces buts peuvent aussi être atteints par le fait que
le premier entraînement manoeuvre en direction périphérique, par l'intermédiaire d'un premier mécanisme à vis sans fin, un arbre de la boite de vitesses pour sélectionner la démultiplication de la boite de vitesses et que
le deuxième entraînement manoeuvre en direction axiale, par l'intermédiaire d'un deuxième mécanisme à vis sans fin, un arbre de la boîte de vitesses pour commuter la démultiplication de la boite de vitesses.
Selon un cinquième concept de l'invention, ces buts peuvent aussi être atteints par le fait que
le premier entraînement manoeuvre en direction axiale, par l'intermédiaire d'un premier mécanisme à vis sans fin, un arbre de la boîte de vitesses pour sélectionner la démultiplication de la boite de vitesses et que
le deuxième entraînement manoeuvre en direction axiale, par l'intermédiaire d'un deuxième mécanisme à vis sans fin, un arbre de la boite de vitesses pour commuter la démultiplication de la boite de vitesses.
De façon plus spécifique, l'invention réalise, selon un premier aspect, un véhicule à moteur comportant un moteur d'entraînement, une boîte de vitesses et un système de transmission de couple, par exemple un embrayage, un dispositif de manoeuvre automatique de la boîte de vitesses, une unité de commande et au moins un actionneur que l'unité de commande peut commander pour commuter/sélectionner automatiquement une démultiplication de boite de vitesses de la boîte de vitesses, dans lequel
l'unité de commande est en liaison de signaux avec au moins un capteur;
l'actionneur comporte un premier entraînement pour manoeuvrer un élément de boite de vitesses pour commuter une démultiplication de la boîte de vitesses et un deuxième entraînement, pour manoeuvrer un élément de boîte de vitesses pour sélectionner une démultiplication de boîte de vitesses,
caractérisé en ce que
le premier entraînement manoeuvre un élément de la boîte de vitesses, destiné à commuter la démultiplication de boîte de vitesses, par l'intermédiaire d'un premier mécanisme, par exemple un mécanisme à vis sans fin en aval duquel est agencé un mécanisme à engrenages droits; et
le deuxième entraînement manoeuvre un élément de la boîte de vitesses, destiné à sélectionner la démultiplication de boîte de vitesses, par l'intermédiaire d'un deuxième mécanisme, par exemple un mécanisme à vis sans fin, en aval duquel est agencé un engrenage droit qui s'engrène avec une crémaillère reçue logée à rotation sur un arbre rotatif et axialement mobile.
On peut alors prévoir que
l'arbre peut être soulevé et abaissé, c'est-àdire déplacé, au moyen du deuxième entraînement par l'intermédiaire d'un mécanisme à vis sans fin et d'un engrenage monté en aval et de la crémaillère, et/ou que
l'arbre peut tourner sous l'effet du premier entraînement par l'intermédiaire d'une vis sans fin et d'un engrenage à vis sans fin et éventuellement d'un mécanisme à engrenage droit monté en aval.
Dans tous ces cas, on peut aussi prévoir que
l'arbre peut tourner sous l'effet du premier entraînement et peut être soulevé et abaissé sous l'effet du deuxième entraînement,
la crémaillère étant montée à rotation mais de façon axialement fixe sur l'arbre et ne pouvant pas tourner par rapport à l'engrenage qui s'engrène avec la crémaillère, lorsque l'arbre est tourné.
La crémaillère peut comporter un alésage ou une fente en direction axiale qui reçoit à rotation mais de façon axialement fixe une zone à diamètre réduit de l'arbre et,
lorsque l'arbre comporte une zone à diamètre réduit qui porte à rotation la crémaillère, on peut en particulier prévoir qu'une butée de fin de course qui bloque axialement la crémaillère est reliée à 1' arbre.
Dans ce cas,
la butée de fin de course peut être réalisée d'un seul tenant avec l'arbre, ou
elle peut être reliée en engagement positif à l'arbre, ou
elle peut être vissée à l'arbre au moyen d'un filetage.
La crémaillère peut comporter un évidement central qui s'étend en direction axiale, par exemple un alésage, et une fente qui s'étend en direction axiale,
la crémaillère comportant des faces élastiques déformables qui limitent la fente.
Dans ce cas, cette fente de la crémaillère peut être agencée dans une zone de face opposée à la denture, et/ou
la crémaillère et/ou l'engrenage qui s'engrène avec elle peut être fabriqué en matière plastique.
Selon un deuxième aspect spécifique, l'invention réalise un véhicule à moteur comportant un moteur d'entraînement, une boite de vitesses et un système de transmission de couple, par exemple un embrayage, un dispositif de manoeuvre automatique de la boîte de vitesses, une unité de commande et au moins un actionneur que l'unité de commande peut commander pour commuter/sélectionner automatiquement une démultiplication de boite de vitesses de la boîte de vitesses, dans lequel
l'unité de commande est en liaison de signaux avec au moins un capteur;
l'actionneur comporte un premier entraînement pour manoeuvrer un élément de boîte de vitesses pour commuter une démultiplication de la boite de vitesses et un deuxième entraînement, pour manoeuvrer un élément de boite de vitesses pour sélectionner une démultiplication de boite de vitesses,
caractérisé en ce que
le premier entraînement manoeuvre un élément de la boite de vitesses, destiné à commuter la démultiplication de boîte de vitesses, par l'intermédiaire d'un premier mécanisme, par exemple un mécanisme à vis sans fin en aval duquel est agencé un mécanisme à engrenages droits; et
le deuxième entraînement manoeuvre un élément de la boîte de vitesses1 destiné à sélectionner la démultiplication de boite de vitesses, par l'intermédiaire d'un deuxième mécanisme, par exemple un mécanisme à vis sans fin, en aval duquel est agencé un engrenage droit qui s'engrène avec une denture qui est formée, sur un arbre rotatif et axialement mobile, au moyen de dents agencées de manière concentrique à l'axe de l'arbre.
On va maintenant expliciter certaines des modalités spécifiques exposées ci-dessus, ainsi que d'autres qui apportent des avantages particuliers pour certains modes de réalisation.
I1 peut être avantageux que le premier et/ou le deuxième mécanismes soient des mécanismes à une ou plusieurs démultiplications.
I1 peut en outre être approprié pour le premier et/ou le deuxième mécanismes de comporter un mécanisme partiel qui est configuré sous forme de mécanisme à vis sans fin.
De même, selon un autre concept de l'invention, il peut être avantageux pour le premier et/ou le deuxième mécanismes de comporter un mécanisme partiel qui est configuré sous forme de mécanisme à engrenages droits, de mécanismes a pignons coniques, de mécanisme hypoide ou similaire.
Selon un mode de réalisation de l'invention, il est avantageux qu'un autre étage de mécanisme soit agencé en amont ou en aval du premier et/ou du deuxième mécanisme à vis sans fin, pour commander une manoeuvre du processus de commutation ou de sélection.
I1 peut en outre être approprié qu'un étage additionnel de mécanisme soit agencé en amont ou en aval du premier et/ou du deuxième mécanismes à vis sans fin pour commander une manoeuvre du processus de commutation ou de sélection.
Il est également approprié d'agencer en aval du mécanisme à vis sans fin un mécanisme à engrenage et à secteur denté réalisé sous forme de levier, le mécanisme étant constitué comme mécanisme à engrenages droits, mécanisme à pignons coniques, mécanisme hypoide ou similaire.
I1 est en outre approprié que le secteur denté à configuration de levier soit relié par l'intermédiaire d'une liaison en engagement positif à un élément de boite de vitesses destiné à sélectionner ou commuter la boite de vitesses. I1 peut également être avantageux que le secteur denté à configuration de levier soit formé d'un seul tent avec un élément de boîte de vitesses destiné à sélectionner ou commuter la boite de vitesses.
Selon un autre concept de l'invention, il peut être approprié que l'actionneur comporte un boîtier dans lequel les entraînements peuvent au moins pénétrer et dans lequel sont agencés au moins sensiblement les mécanismes de transformation d'au moins un mouvement d'actionneur de manoeuvre du processus de commutation ou de sélection. I1 peut de même être approprié aussi que l'actionneur comporte un boîtier dans lequel sont reçues au moins des parties de l'électronique de commande et/ou de puissance destinée à la commande de la boite de vitesses automatisée.
I1 peut en outre être approprié qu'au moins un entraînement soit réalisé sous forme de moteur électrique, par exemple de moteur à courant continu, de moteur à courant alternatif, de moteur désigné par le terme anglo-saxon de Switched Reluctance-Motor, ou moteur SR, c'est-à-dire à réluctance commutée et/ou de moteur pas-à-pas.
I1 peut en outre être avantageux que les entraînements, par exemple les moteurs, présentent des arbres d'entraînement ou des arbres de moteurs qui sont orientés de façon essentiellement parallèle entre eux.
I1 est en outre avantageux que les entraînements, par exemple les moteurs, comportent des arbres d'entraînement ou des arbres de moteurs qui sont orientés sensiblement entre eux selon un angle définissable préalablement.
I1 peut également être avantageux que les arbres des moteurs des entraînements comportent des axes de rotation, et que les mécanismes à vis sans fin comportent des engrenages de vis sans fin, tels que l'axe de rotation de l'arbre de moteur du premier entraînement forme un premier plan avec l'engrenage de vis sans fin du premier -mécanimme à--vis -sans fin et que l'axe de rotation de l'arbre de moteur du deuxième entraînement forme un deuxième plan avec l'engrenage de vis sans fin du deuxième mécanisme à vis sans fin, le premier plan étant sensiblement identique au deuxième plan.
Selon un autre concept de l'invention, il peut être approprié que les arbres des moteurs des entraînements comportent des axes de rotation, et que les mécanismes à vis sans fin comportent des engrenages de vis sans fin, tels que l'axe de rotation de l'arbre de moteur du premier entraînement forme un premier plan avec l'engrenage de vis sans fin du premier mécanisme à vis sans fin et que l'axe de rotation de l'arbre de moteur du deuxième entraînement forme un deuxième plan avec l'engrenage de vis sans fin du deuxième mécanisme à vis sans fin, le premier plan étant agencé sensiblement en parallèle au deuxième plan.
I1 peut être avantageux que les arbres des moteurs des entraînements comportent des axes de rotation, et que les mécanismes à vis sans fin comportent des engrenages de vis sans fin, tels que l'axe de rotation de l'arbre de moteur du premier entraînement forme un premier plan avec l'engrenage de vis sans fin du premier mécanisme à vis sans fin et que l'axe de rotation de l'arbre de moteur du deuxième entraînement forme un deuxième plan avec l'engrenage de vis sans fin du deuxième mécanisme à vis sans fin, le premier plan étant agencé sensiblement selon un angle définissable préalablement par rapport au deuxième plan.
I1 peut en outre être approprié qu'au moins un entraînement soit réalisé sous forme d'électro-aimant, par exemple sous forme d'aimant pas-à-pas.
Selon un autre concept de l'invention, dans un véhicule en particulier conforme à l'une des modalités de la présente invention, qui inclut un actionneur qui peut être commandé par une unité de commande et un entraînement de manoeuvre d'un élément manoeuvrable, par exemple un élément de boite de vitesses ou un système de transmission de couple, et qui est tel qu'au moins deux éléments sensiblement en forme de disques sont agencés dans le flux de couple qui va de l'entraînement à l'élément manoeuvrable et qu'au moins un accumulateur de force transmet entre ces éléments en forme de disques un couple lorsqu'une force le sollicite, et qu'il en résulte une rotation relative des éléments en forme de disques en raison de la sollicitation de la force, il peut être avantageux que les éléments sensiblement en forme de disques comportent à leurs zones marginales radialement extérieures des dentures en forme d'émetteurs incrémentaux et qu'au moins un capteur détermine au moins une vitesse de rotation des éléments sensiblement en forme de disques. Le capteur peut dans ce cas être un capteur inductif, optique, ou magnétiquement sensible, qui détecte les incréments du déplacement, par exemple de la rotation, et l'unité de commande détermine à partir de là la vitesse de rotation unique au moins.
I1 peut alors être en particulier approprié que 1'unité de commande détermine une rotation relative des éléments à partir des vitesses de rotation des éléments sensiblement en forme de disques.
De même, selon un autre concept de l'invention qui se réfère à un véhicule en particulier conforme à l'une des modalités de la présente invention, qui inclut un actionneur qui peut être commandé par une unité de commande et un entraînement de manoeuvre d'un élément manoeuvrable, par exemple un élément de boite de vitesses ou un système de transmission de couple, et qui est tel qu'au moins deux éléments sensiblement en forme de disques sont agencés dans le flux de couple entre l'entrainement et l'élément manoeuvrable et qu'au moins un accumulateur de force transmet entre ces éléments en forme de disques un couple lorsqu'une force le sollicite, et qu'il en résulte une rotation relative des éléments en forme de disques en raison de la sollicitation de la force, il peut être avantageux que les éléments sensiblement en forme de disques comportent à leurs zones marginales radialement extérieures des zones aimantées qui comportent, en vue selon la périphérie, une série de pôles magnétiques et qu'au moins un capteur détecte au moyen du champ magnétique résultant engendré par ces pôles magnétiques au moins une vitesse de rotation des éléments sensiblement en forme de disques et/ou une rotation relative des éléments en forme de disques l'un par rapport à l'autre
I1 est en outre avantageux que les zones marginales des éléments sensiblement en forme de disques, par exemple des disques, soient pourvus d'une magnétisation à pôles agencés en alternance, les orientations des pôles magnétiques des deux disques étant les mêmes dans un état sans rotation relative de sorte qu'il en résulte alors essentiellement champ magnétique, qui comporte des lignes de champ dans le plan des disques/perpendiculairement au plan, tandis qu'il en résulte dans un état de rotation relative un champ magnétique à lignes de champ elles aussi perpendiculaires au plan/dans le plan des disques.
I1 peut en outre être avantageux qu'au moins un capteur détecte une composante de champ magnétique, cette composante de champ magnétique disparaissant sensiblement en l'absence de toute rotation relative et que cette composante de champ magnétique augmente au moins lors d'un début de rotation relative, le capteur envoyant un signal représentant une rotation relative.
I1 est également approprié que le premier élément sensiblement en forme de disque comporte, dans sa zone radialement extérieure, des pôles magnétiques à aimantation alternée répartis sur la périphérie, que le deuxième élément sensiblement en forme de disque présente des languettes de même aimantation espacées sur la périphérie, qui recouvrent dans l'état sans rotation relative les pôles à magnétisation opposée du premier disque et les découvrent de façon croissante au moins lors du début de la rotation relative, au moins un capteur détectant le champ magnétique résultant en tant que fonction de la rotation relative.
I1 est avantageux, selon le concept de l'invention, que les languettes du deuxième élément sensiblement en forme de disque soit agencées entre les pâles magnétiques du premier élément sensiblement en forme de disque et le capteur.
I1 est également approprié que la configuration des languettes soit parallèle à un plan de l'un des éléments en forme de disques dans la zone marginale de l'élément en forme de disque et que la zone aimantée de l'autre élément en forme de disque soit orientée dans ce plan.
I1 est également approprié que la configuration des languettes soit sensiblement perpendiculaire à un plan de l'un des éléments en forme de disques à la zone marginale d'un premier élément en forme de disque et que l'orientation de la zone aimantée de l'autre élément en forme de disque soit sensiblement perpendiculaire à ce plan, et que les languettes enveloppent au moins partiellement en direction axiale la zone marginale de l'autre élément en forme de disque.
I1 est également approprié que la zone aimantée de l'autre élément en forme de disque, dont l'orientation est sensiblement perpendiculaire à un plan des éléments en forme de disques, soit la zone marginale dressée perpendiculairement à ce plan d'un élément en forme de disque.
I1 est également avantageux que l'unité de commande détermine, au moyen d'au moins une courbe caractéristique d'accumulateurs de force, une sollicitation de force des accumulateurs de force agencés entre les éléments, en se basant sur la rotation relative détectée ou déterminée de deux éléments, et qu'elle détermine ainsi une force d'entraînement ou un couple d'entraînement.
Les buts, particularités et avantages de l'invention exposés ci-dessus ainsi que d'autres ressortiront davantage de la lecture de la description qui suit de modes de réalisation préférés de l'invention, en se référant aux dessins dans lesquels:
la Figure 1 est une représentation schématique d'un véhicule;
la Figure 2 est une vue en coupe transversale d'un actionneur conforme à l'invention;
la Figure 2a représente un coulisseau de commutation d'une boîte de vitesses;
la Figure 3 est une vue en coupe transversale d'un actionneur conforme à l'invention;
la Figure 4 est une vue en coupe transversale d'un actionneur conforme à l'invention;
la Figure 5a est une vue en coupe transversale d'un actionneur conforme à l'invention;
la Figure 5b est une vue en coupe transversale d'un actionneur conforme à l'invention;
la Figure 5c est une vue en coupe transversale d'un actionneur;
la Figure Ga représente un élément à accumulateurs de force;
la Figure 6b représente un élément à accumulateurs de force;
la Figure 7 représente un actionneur et une partie d'une boîte de vitesses;
la Figure 8 est une vue en coupe transversale d'un actionneur conforme à l'invention;
la Figure 9 est une vue en coupe transversale d'un actionneur conforme à l'invention;
la Figure 10 est une vue en coupe transversale d'un actionneur conforme à l'invention;
la Figure il est une vue en coupe transversale d'un actionneur conforme à l'invention;
la Figure 12 représente un élément d'un actionneur;
la Figure 13 est une vue en coupe transversale d'un actionneur conforme à l'invention;
la Figure 14 est un tableau;
la Figure 1Sa représente un agencement d'un capteur;
la Figure 15b représente un agencement d'un capteur;
la Figure 16a est un graphe;
la Figure 16b est un graphe;
la Figure 16c est un graphe;
la Figure 17a est un agencement d'un capteur;
la Figure 17b est un agencement d'un capteur;
la Figure 17c est un agencement d'un capteur;
la Figure 17d est un agencement d'un capteur;
la Figure 18a est un agencement d'un capteur;
la Figure 18b est un agencement d'un capteur;
la Figure 18c est un agencement d'un capteur;
la Figure 19a représente un graphe
la Figure 19b représente un graphe
la Figure 20 représente un dispositif conforme à l'invention;
la Figure 21 représente un dispositif conforme à l'invention;
la Figure 22 représente un dispositif conforme à l'invention;
la Figure 23 représente un dispositif conforme à l'invention;
la Figure 24 représente un dispositif conforme à l'invention;
la Figure 25 représente un dispositif conforme à l'invention;
la Figure 26 représente un dispositif conforme à l'invention;
la Figure 27 représente un dispositif conforme à l'invention;
la Figure 28 représente un dispositif conforme à l'invention;
la Figure 29 représente un dispositif conforme à l'invention;
la Figure 30 représente un dispositif conforme à l'invention;
la Figure 31 représente un dispositif conforme à l'invention;
la Figure 32 représente un dispositif conforme à l'invention;
la Figure 33 représente un dispositif conforme à l'invention;
la Figure 34 représente un dispositif conforme à l'invention;
la Figure 35 représente un dispositif conforme à l'invention;
la Figure 36 représente un dispositif conforme à l'invention;
la Figure 37 représente un dispositif conforme à l'invention;
la Figure 38 représente un dispositif conforme à l'invention;
la Figure 39 représente un dispositif de manoeuvre selon l'invention;
la Figure 40 représente un dispositif de manoeuvre selon l'invention;
La Figure 41a est une vue en coupe transversale de la Figure 39;
la Figure 41b est une vue de face de la Figure 39;
la Figure 41c est une vue en coupe transversale de la Figure 39;
la Figure 42 est une vue fragmentaire d'un dispositif de manoeuvre;
la Figure 43 représente le carter de boite de vitesses et les actionneurs;
la Figure 44 est une vue en coupe transversale de l'actionneur de boîte de vitesses;
la Figure 45 représente la chaîne cinématique à quatre joints articulés de l'ensemble d'actionneur de sélection; et
la Figure 46 représente les composants essentiels de la solution à coulisseau.
La Figure 1 est une représentation schématique d'un véhicule qui inclut dans le train de transmission un moteur d'entraînement 1, par exemple un moteur à combustion interne, un système de transmission 2 de couple et une boite de vitesses 3. La Fig. 2 représente en outre un différentiel 4, des arbres 5 de sortie et des roues 6 entraînées par les arbres de sortie. Des capteurs de vitesse de rotation non représentés qui détectent les vitesses de rotation des roues peuvent être agencés sur les roues. Les capteurs de vitesse de rotation peuvent aussi appartenir fonctionnellement à d'autres unités électroniques, par exemple à un système anti-blocage (ABS). Au moins une vitesse du véhicule et/ou une vitesse de rotation de la boîte de vitesses peuvent être déterminées au moyen d'une unité de commande 7 à partir d'une vitesse de rotation de roue.
L'unité d'entraînement 1 peut aussi être configurée sous forme d'entraînement hybride, qui inclut par exemple un moteur électrique, un volant à roue libre et un moteur a combustion interne.
Le système de transmission 2 de couple est réalisé sous forme d'entraînement à friction, mais le système d'entraînement de couple peut tout aussi bien être configuré sous forme d'accouplement à poudre magnétique, d'accouplement à lamelles ou de convertisseur de couple à accouplement de contournement de convertisseur ou d'un autre accouplement. L'embrayage à friction peut également être réalisé sous forme d'embrayage à réglage automatique, à correction d'usure.
Le dispositif de manoeuvre automatisée d'une boîte de vitesses 3 comprend une unité de commande 7 et un actionneur 8 que peut commander l'unité de commande 7. De même, l'unité de commande 7 peut commander un actionneur 11 pour manoeuvrer automatiquement le système de transmission 2 de couple. A la Fig. 1 sont représentés une unité de commande 7 et un actionneur représenté schématiquement 8. L'unité de commande 7 peut être réalisée sous forme d'une unité de commande intégrée qui exécute la commande ou la régulation par exemple du système de transmission de couple et de la boite de vitesses. Une électronique de moteur peut également être intégrée dans l'unité de commande. De même, la commande du système de transmission de couple et de la boîte de vitesses, respectivement des actionneurs 7, 11 de manoeuvre du système de transmission de couple et de la boîte de vitesses, peut être exécutée par des unités de commande différentes.
La présente invention se réfère en outre à la demande antérieure DE 19 504 847 dont le contenu appartient expressément au contenu de la publication de la présente demande.
Il est également possible que les unités de commande du système de transmission de couple1 de la boîte de vitesses et/ou de la commande de moteur soient agencées séparément et communiquent entre elles par l'intermédiaire de lignes de données et/ou de signaux.
Les unités de commande ou les unités électroniques sont en outre en liaison de signaux avec des capteurs qui communiquent à l'unité de commande ou aux unités de commande les paramètres de fonctionnement du point de fonctionnement actuel.
Il est également possible que l'unité de commande reçoive toutes les informations nécessaires par l'intermédiaire de lignes de données ou d'un bus de données.
L'unité de commande 7 est équipée d'une unité informatique ou, en d'autres termes, d'une unité d'ordinateur afin de pouvoir recevoir, traiter, mémoriser, interroger et transmettre les signaux et les grandeurs de système entrants. L'unité de commande engendre en outre des grandeurs de commande et/ou des signaux destinés à commander des acteurs de manoeuvre, ainsi qu'à être transmis à d'autres unités électroniques.
Le système de transmission 2 de couple est monté sur un volant 2a ou relié à celui-ci. La configuration du volant peut consister en un volant en une seule pièce ou en un volant divisé comprenant une masse primaire et une masse secondaire, et un dispositif d'amortissement d'oscillation des torsions qui est agencé entre les masses individuelles du volant, c'est-à-dire entre la masse primaire et la masse secondaire. Une couronne dentée 2b de démarreur peut en outre être agencée sur le volant. L'embrayage comporte un disque 2c d'embrayage à garnitures de friction et un plateau de compression 2d ainsi qu'un couvercle 2e d'embrayage et un ressort 2f à disques.
L'embrayage à réglage automatique comporte en outre aussi des moyens qui permettent un déplacement et une correction d'usure, et l'invention prévoit la présence d'un capteur, par exemple un capteur de force ou de trajet, qui détecte une situation dans laquelle une correction est nécessaire, par exemple pour des raisons d'usure, et est exécutée également automatiquement lors d'une détection.
Le système de transmission de couple est manoeuvré au moyen d'un dispositif de désengagement, par exemple une butée 10 de désengagement. Le dispositif de commande commande l'actionneur 11 qui exécute la manoeuvre de l'embrayage. La manoeuvre du dispositif de désengagement peut s'effectuer par un moteur électrique, un dispositif électro-hydraulique, par exemple par manoeuvre par milieu de pression, par exemple par des moyens hydrauliques ou un autre mécanisme de manoeuvre. Le dispositif de désengagement 9 à butée 10 de désengagement peut être réalisé sous forme de dispositif central de désengagement qui est agencé coaxialement à l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses et qui met en prise ou désengage l'embrayage au moyen d'une sollicitation par exemple des languettes de ressort à disque de l'embrayage. Mais le dispositif de désengagement peut également être configuré sous forme de dispositif mécanique de désengagement, qui manoeuvre, sollicite ou manie une butée de désengagement ou un élément comparable.
L'actionneur 8 manoeuvre en particulier la boite de vitesses 3 au moyen de son élément unique au moins de sortie ou de manoeuvre, ou au moyen de plusieurs éléments de sortie ou de manoeuvre, pour commuter et/ou sélectionner. La commande de la manoeuvre de commutation et/ou de sélection dépend du type de structure de la boite de vitesses.
Il faut en particulier prendre en considération des boites de vitesses a axe central de levier de commande du changement de vitesse ou, en d'autres termes, à arbre central de commutation dans lesquelles un processus de commutation ou de sélection est réalisé par une manoeuvre axiale de l'arbre central de commutation ou par une manoeuvre de cet arbre en direction périphérique, ou respectivement inversement.
Un actionneur manoeuvre par exemple au moyen d'un élément de manoeuvre la manoeuvre axiale de l'arbre central de commutation et manoeuvre au moyen d'un autre élément de manoeuvre la manoeuvre de cet arbre en direction périphérique. Le déplacement de commutation peut alors s'effectuer en direction périphérique et la manoeuvre de sélection en direction axiale, ou inversement.
Il faut en outre prendre en considération des boites de vitesses à deux arbres dans lesquelles sont respectivement agencés un arbre destiné à la commutation de la démultiplication de boite de vitesses et un arbre destiné à la sélection de cette démultiplication, les deux arbres étant manoeuvrés en direction périphérique afin d'exécuter un processus de commutation ou un processus de sélection.
Il faut également prendre en considération des boîtes de vitesse à tiges de commutation dans lesquelles les tiges de commutation sont manoeuvrées en direction axiale afin de commuter une démultiplication de boite de vitesses au moyen d'un processus de commutation, un processus de sélection étant effectué par la sélection de la tige manoeuvrée de commutation.
Les arbres ou les tiges de commutation représentent des éléments de commutation internes à la boîte de vitesses, ou les arbres manoeuvrent ces éléments à l'intérieur de la boite de vitesses lors d'une manoeuvre. L'actionneur 8 manoeuvre directement ou indirectement des éléments de commutation internes à la boite pour enclencher des vitesses ou des rapports de démultiplication, les quitter ou en changer, par exemple un arbre central ou des arbres de commutation ou des tiges de commutation ou d'autres éléments de commutation.
L'unité de commande 7 est reliée à l'actionneur 8 par l'intermédiaire de la liaison 12 de signaux d'une manière telle que des signaux de commande ou des signaux de capteurs ou des signaux d'état de fonctionnement peuvent être échangés, transmis ou interrogés. Le dispositif inclut en outre les liaisons 13 et 14 de signaux au moyen desquelles l'unité de commande peut être au moins temporairement en liaison de signaux avec d'autres capteurs ou d'autres unités électroniques. De telles autres unités électroniques peuvent être par exemple une électronique du moteur, une électronique de système anti-blocage ou une électronique de régulation anti-patinage. D'autres capteurs peuvent être des capteurs qui caractérisent ou détectent en général l'état de fonctionnement du véhicule, par exemple des capteurs de vitesse de rotation du moteur ou des roues, un capteur de position du papillon des gaz, un capteur de position de la pédale d'accélérateur ou d'autres capteurs. La liaison 15 de signaux représente une liaison à un bus de données, par exemple un bus CAN, par lequel des données de système du véhicule ou d'autres unités électroniques peuvent être mises à disposition car les unités électroniques sont en général reliées en réseau par l'intermédiaire d'unités informatiques.
Une boite de vitesses automatisée peut être commutée, ou soumise à un changement de vitesse, d'une manière telle que c'est le conducteur du véhicule qui lance un tel processus en envoyant un signal de passage ou commutation en vitesse supérieure ou inférieure, par exemple au moyen d'un commutateur, d'un bouton ou d'un autre dispositif de sélection 40 de boîte de vitesses. Un signal de sélection de la vitesse suivante à enclencher pourrait en outre être envoyé. De façon correspondante, un signal indiquant la vitesse dans laquelle la boite de vitesses doit être commutée peut également être mis à disposition au moyen d'un levier de changement de vitesse électronique.
Dans un autre programme de boite de vitesses, une manoeuvre automatique de la boite de vitesses peut être sélectionnée d'une manière telle que la sélection de la vitesse actuelle est effectuée en fonction des paramètres de fonctionnement et qu'éventuellement un processus de commutation est lancé de façon automatisée. Mais une boîte de vitesses automatisée peut également exécuter un changement de vitesse de façon autonome, à certains points prédéterminés, par exemple au moyen de valeurs caractéristiques, de courbes caractéristiques ou de champs caractéristiques et sur la base de signaux de capteurs, sans que le conducteur doive provoquer un changement de vitesse.
Il est en outre possible d'établir une position neutre N dans laquelle il n'existe aucune liaison d'entraînement entre l'entrée de la boîte de vitesses et la sortie de la boite de vitesses. Il est en outre possible de sélectionner une position de garage P dans laquelle est réalisé un blocage de garage. Cette position de garage peut également être sélectionnée automatiquement lorsque par exemple la clé de contact 51 est retirée de la cellule de contact et que l'état de fonctionnement du véhicule le permet. Si la clé de contact était par exemple retirée à vitesse élevée, aucun blocage de garage ne pourrait être effectué de façon automatisée dans cette situation.
L'unité de sélection 40 de boîte de vitesses peut donc être établie à une zone M, pour une sélection manuelle de la vitesse par le conducteur, une zone D, pour une sélection automatique de la vitesse pour le fonctionnement en marche, une zone P, pour un blocage de garage, et/ou une zone N pour une position neutre.
Une changement de vitesse manuel peut en outre être lancé par exemple au moyen de commutateurs ou d'un levier.
Le véhicule est de préférence équipé d'une pédale électronique 23 d'accélérateur ou levier de charge électronique, la pédale 23 d'accélérateur commandant un capteur au moyen duquel l'électronique 20 du moteur commande ou régule par exemple l'amenée de carburant, l'instant d'allumage, le temps d'injection ou la position du papillon des gaz par l'intermédiaire de la ligne 21 de signaux du moteur 1. Une liaison de signaux est établie entre la pédale électronique 23 d'accélérateur à capteur 24 et l'électronique 20 de moteur par l'intermédiaire de la ligne 25 de signaux.
L'électronique 20 de moteur est en liaison de signaux avec l'unité de commande 7 par l'intermédiaire de la ligne 22 de signaux. En outre, une électronique de commande 30 de boite de vitesses peut également être en liaison de signaux avec les unités 7 et 20. Une commande de papillon des gaz par moteur électrique est appropriée à cet effet, la position du papillon d'étranglement étant commandée au moyen de l'électronique du moteur. Dans de tels systèmes, une liaison mécanique directe à la pédale d'accélérateur n'est plus nécessaire ni appropriée.
Le véhicule comporte en outre un dispositif 50 de démarrage du moteur qui commande une électronique de moteur et un démarreur commandé pour démarrer et/ou lancer le moteur, en partant par exemple d'une tentative de démarrage du moteur effectuée par le conducteur, par exemple en manoeuvrant la clé de contact 51 dans la serrure de contact.
La Figure 2 représente une vue en coupe transversale d'un actionneur 5 conforme à l'invention qui est commandé par une unité de commande pour manoeuvrer une boîte de vitesses, par exemple pour commuter ou sélectionner des démultiplications de boite de vitesses. L'actionneur 100 manoeuvre une boite de vitesses 3 qui comporte respectivement un arbre pour chacune des interventions: commutation et/ou sélection de la démultiplication de boite de vitesses.
L'arbre 101 est manoeuvré pour la commutation des vitesses tandis que l'arbre 102 est commandé pour sélectionner la démultiplication de la boite de vitesses. Pour manoeuvrer l'arbre 101 de commutation ou l'arbre 102 de sélection afin de commuter ou sélectionner la démultiplication de boite de vitesses, l'arbre de commutation ou l'arbre de sélection est pivoté ou tourné d'une ampleur angulaire prédéterminée, chacun par une unité d'entraînement et par exemple par un mécanisme monté en aval.
La Figure 2a représente un coulisseau 190 de commutation, à couloirs 191 à commutation et couloir 192 de sélection, le processus de sélection étant un processus de sélection entre les couloirs 191 de commutation et le processus de commutation étant une manoeuvre à l'intérieur d'un couloir 191 de commutation. Le schéma de commutation ou le coulisseau 190 de commutation est représenté dans le cas d'une boite de vitesses typique à cinq vitesses avant et une marche arrière, la position de la marche arrière pouvant également être agencée dans la zone de la ligne 193 en traits interrompus. En outre, tous les coulisseaux de commutation pour les boites à 4 vitesses, à 5 vitesses ou à 6 vitesses peuvent être considérés comme équivalents en tant que coulisseaux de commutation, les positions individuelles des vitesses résultant de la structure de la boite de vitesses
L'actionneur 100 de la Figure 2 manoeuvre l'arbre 101 de commutation et l'arbre 102 de sélection pour la commutation et/ou la sélection. L'actionneur 100 comporte deux unités d'entraînement 103 et 104, qui exécutent un processus de commutation ou un processus de sélection automatisé par une commande provenant de l'unité de commande 7.
Les unités d'entraînement 103, 104 sont constituées, selon une configuration avantageuse, de moteur électriques, par exemple des moteurs à courant continu, des moteurs à courant alternatif, des moteurs à onde progressive ou similaires.
L'unité d'entraînement 103, par exemple un moteur électrique, entraîne un arbre 105 de moteur qui est logé dans la zone 106. L'arbre 105 de moteur porte une vis sans fin 107 qui s'engrène avec un engrenage 108 de vis sans fin. L'engrenage 108 de vis sans fin est logé à rotation dans la zone de l'arbre 109. Un engrenage 110 est relié sans fin sans rotation réciproque possible, ce que l'on désignera simplement par les termes de sans rotation, à l'engrenage 108 de vis en étant par exemple formé d'un seul tenant avec lui. L'engrenage 110 peut être un engrenage droit, un pignon conique ou un autre engrenage. Un levier 111 est relié sans rotation à l'arbre 101, en étant par exemple reçu par l'intermédiaire dune denture, le levier 111 comportant dans l'une de ses zones d'extrémité lîla une denture 112 qui s'engrène avec la denture llOa de l'engrenage 110.
Le déplacement d'entraînement du moteur électrique entraîne l'arbre 105 de sorte que l'engrenage 110 qui s'engrène avec la denture du levier est entraîné par l'intermédiaire de la vis sans fin et de l'engrenage de vis sans fin, de sorte que le levier 111 est tourné et que l'axe 101 est ainsi manoeuvré pour la commutation.
La manoeuvre de l'arbre 102 s'effectue de manière correspondante au moyen du moteur électrique 104, le moteur électrique 104 entraînant l'arbre 120 auquel est relié sans rotation une vis sans fin 121 qui s'engrène avec l'engrenage 122 de vis sans fin. Un engrenage 123 est relié à l'engrenage 122 de vis sans fin. Un levier 124 est relié à l'arbre 102, par exemple l'arbre de sélection, par exemple par l'intermédiaire d'une denture, et ce levier comporte dans la zone avant 124a une denture 125 qui s'engrène avec la denture de l'engrenage 123. La rotation de l'engrenage 123 fait pivoter le levier 124 et manoeuvre ainsi l'arbre 102 de sélection.
Les axes des arbres 130 et 131 des moteurs sont agencés en parallèle dans cet exemple de réalisation, de sorte que les orientations des stators 132 et 123 des moteurs électriques 103 et 104 sont agencées sensiblement en parallèle. Il est en outre possible d'agencer l'axe 130 et l'axe 131 pour former entre eux un angle prédéterminé, qui est non nul. De préférence, les deux moteurs peuvent être agencés selon un angle par exemple de 900 ou dans une plage de 300 à 1500.
Le plan qui passe par l'axe 130 et l'engrenage 108 de vis sans fin peut être le même plan que celui de l'axe 131 et de l'engrenage 122 de vis sans fin.
Ces plans peuvent aussi être déportés l'un par rapport à l'autre, en étant parallèles, ou être agencés l'un par rapport à l'autre selon un angle définissable préalablement.
L'entraînement de sélection ou de commutation de la boite de vitesses est respectivement constitué par un moteur électrique et un mécanisme à deux étages dans lequel le premier étage du mécanisme est réalisé sous forme de mécanisme à vis sans fin et un deuxième étage du mécanisme est réalisé essentiellement comme étage à engrenages droits. L'étage à engrenages droits est constitué par un engrenage entraîné par la vis sans fin ainsi que par un secteur denté réalisé sous forme de levier.
Selon un autre concept avantageux de l'invention, au moins une partie de l'électronique de commande ou de l'électronique de puissance peut être reçu à l'intérieur de l'actionneur 100. Selon un autre exemple avantageux de réalisation de l'invention, il peut être approprié d'agencer llélectronique de commande et l'électronique de puissance dans un boîtier séparé.
L'actionneur 100 peut être reçu de façon avantageuse sur la boite de vitesses 3, en y étant par exemple bridé ou vissé.
La configuration de la boite de vitesses 3 est celle d'une boîte de vitesses classique, à interruption de force de traction. La configuration de l'actionneur 100 est celle d'un actionneur désigné par le terme anglo-saxon de add-on, c'est-à-dire un actionneur par adjonction, qui peut être monté sur la boîte de vitesses pour effectuer, en substitution à un mécanisme de manoeuvre manuelle, une manoeuvre automatisée de la boite de vitesses.
L'actionneur 100 comporte un boîtier 140 sur lequel sont fixés les moteurs électriques 103 et 104 ou auquel ils sont reliés, l'arbre de moteur faisant saillie à travers une ouverture dans le boîtier 140 et les mécanismes, par exemple un mécanisme à vis sans fin ou un mécanisme à engrenages droits ou un autre mécanisme étant agencés à l'intérieur du boîtier 140.
Les arbres 101 et 102 font en outre saillie à travers au moins une ouverture dans le boîtier. Selon un autre concept de l'invention, il peut être approprié que deux éléments de sortie de l'actionneur, un pour chaque arbre, fassent saillie dans le mécanisme pour la manoeuvre d'un arbre de commutation et d'un arbre de sélection, afin de manoeuvrer des éléments de commutation internes à la boite de vitesses pour commuter ou sélectionner la boite de vitesses, par l'intermédiaire par exemple d'une liaison en engagement positif ou d'une liaison à friction.
La Figure 3 représente un actionneur de manoeuvre, par exemple de commutation ou de sélection de la démultiplication, d'une boite de vitesses.
La boîte de vitesses comporte dans cet exemple de réalisation un arbre central de commutation 205 qui peut être tourné en direction périphérique pour la commutation et peut être manoeuvré en direction axiale pour la sélection.
L'entraînement 201, par exemple un moteur électrique, comporte un arbre 206 de moteur qui est par exemple logé dans la zone des logements 207a et 207b. L'arbre 206 de moteur comporte une vis sans fin 208 qui s'engrène avec un engrenage 209 de vis sans fin. Un engrenage 210 est relié sans rotation à l'engrenage 209 de vis sans fin ou est formé d'un seul tenant avec lui. Un levier 211 est relié sans rotation à l'arbre central de commutation 205, par exemple par l'intermédiaire d'une denture ou d'une liaison en engagement positif, et le levier 211 comporte dans la zone avant 211a, une denture 12 qui s'engrène avec la denture 210a de l'engrenage 210. Dès lors que le moteur 201 de la vis sans fin entraîne l'engrenage à vis sans fin, le levier 211 est pivoté par l'intermédiaire de l'engrenage 210 et de la denture 212, et l'arbre central de commutation est donc manoeuvré en direction périphérique.
Le moteur d'entraînement 202, par exemple un moteur électrique, entraîne un arbre 220 de moteur qui peut être logé dans la zone 221. Une vis sans fin 222, qui entraîne l'engrenage de vis sans fin ou s'engrène avec lui, est reliée à l'arbre 220 de moteur, et l'engrenage de vis sans fin est agencé par rapport à l'axe 223, ce qui n'est pas visible dans cette représentation. Un autre engrenage 224 est relié sans rotation à l'engrenage de vis sans fin ou est formé d'un seul tenant avec lui. Une fourche 203 qui peut pivoter par rapport à l'axe 231 est agencée de manière à manoeuvrer l'arbre central de commutation en direction axiale. Un bras 232 de levier, qui comporte dans la zone 232a une denture qui s'engrène avec la denture de l'engrenage 224, est relié sans rotation à la fourche 230. Sous l'effet de l'entraînement de l'arbre 220 et de la vis sans fin, ltengrenage de vis sans fin tourne de sorte que l'engrenage 224 tourne lui aussi. De cette manière, le levier 232 tourne autour de l'axe 231 de sorte que la fourche 230 qui manoeuvre l'arbre central de commutation au moyen d'une liaison en engagement positif effectue une manoeuvre de l'arbre central de commutation en direction axiale.
La Figure 4 représente une vue de l'actionneur 200, où les unités entraînement 201 et 202 et leurs stators 203 et 204 sont représentés. Les moteurs électriques sont vissés ou bridés sur le boîtier 240, les arbres 206 et 220 de moteur faisant saillie à travers au moins une ouverture dans le boîtier 240. La vis sans fin 222 entraîne l'engrenage 223a de vis sans fin, qui est relié en engagement positif ou sans rotation à l'engrenage 224. L'engrenage 224 provoque la rotation du levier pivotant 232, à la suite de quoi la fourche 230 tourne autour de l'axe 231. La fourche 230 pénètre dans la zone d'espace de l'arbre central de commutation entre les zones sensiblement annulaires circulaires 241 et 242, une liaison en engagement positif étant garantie. Sous l'effet de la manoeuvre ou rotation de la fourche 230 autour de l'axe 231, 1'arbre central de commutation 205 est manoeuvré en direction axiale.
La Figure 5a représente l'unité d'entraînement 201 à stator 203 et l'arbre 206 de moteur, dans laquelle la vis sans fin 208 s'engrène avec l'engrenage 209 de vis sans fin. L'engrenage de vis sans fin est agencé à rotation par rapport à l'axe 260, et l'engrenage 210 qui entraîne le levier 211 est relié sans rotation à l'engrenage de vis sans fin. Le tourillon 261 sert à loger l'engrenage 210 et/ou l'engrenage 209 de vis sans fin dans la zone du boîtier 240, qui n'est pas représenté dans cet exemple de réalisation.
La Figure 5b représente une unité d'entraînement 201, par exemple un moteur électrique, à stator 203.
L'arbre 206 de moteur comporte une vis sans fin 208 sur laquelle s'engrène un engrenage 209 de vis sans fin. A l'engrenage 109 de vis sans fin est relié sans rotation un élément sensiblement annulaire circulaire 207, cet élément sensiblement annulaire circulaire étant composé sensiblement des éléments 270a et 270b.
Les éléments 270a et 270b sont par exemple deux éléments en forme de disques qui sont espacés l'un de l'autre et sont reliés entre eux sans rotation. Entre les éléments en forme de disques annulaires circulaires 270a et 270b est agencé un élément sensiblement annulaire circulaire 271. L'élément 271 comporte des fenêtres 272 dans lesquelles sont reçus des accumulateurs de force 273. Les accumulateurs de force sont reçus sous précontrainte dans des logements des éléments 270a et 270b, les accumulateurs de force traversant les fenêtres 272 de l'élément 271. En cas de rotation relative des éléments 270a, 270b par rapport à l'élément 271, les accumulateurs de force sont sollicités en direction périphérique et il en résulte une transmission de couple vers l'élément 271 en forme de disque à partir des éléments en forme de disques 270a, 270b par l'intermédiaire des accumulateurs de force. A cet élément 271 en forme de disque est relié sans rotation l'arbre 275, et l'engrenage 210 est relié sans rotation à l'arbre 275 de sorte qu'un étage élastique est intercalé, dans la direction d'intervention, entre l'entraînement de l'engrenage 209 de vis sans fin et l'engrenage 210.
Les accumulateurs de force 273 sont reçus sous précontrainte dans les fenêtres des éléments 270a, 270b et 271, de sorte qu'une rotation relative de l'élément 271 par rapport aux éléments 270a, 270b ne s'effectue que lorsque la sollicitation de force de l'un des éléments par rapport à l'autre élément est supérieure à la précontrainte.
Lorsque la sollicitation de force dépasse la précontrainte, l'accumulateur de force intervient comme organe élastique.
La Figure 5c représente une vue fragmentaire d'un actionneur conforme à l'invention dans lequel les deux capteurs 278 et 279 captent ou respectivement détectent les déplacements des engrenages 277 et 276.
Les engrenages 276 et 277 sont montés sur les éléments agencés à rotation l'un par rapport à l'autre, par exemple des pièces 270b, 271 en forme de disques. Les pièces 270b et 271 en forme de disques comportent les dentures dans la zone marginale radialement extérieure. Les capteurs sont configurés d'une manière telle qu'ils détectent sans contact les dents des dentures qui passent face aux capteurs agencés essentiellement de façon stationnaire. Les capteurs les détectent par exemple par induction ou par l'intermédiaire d'une grandeur caractéristique magnétique, par exemple par un capteur à effet de Hall ou d'une autre manière sans contact, par exemple d'une manière optique. Le faisceau d'un émetteur optique pourrait, périodiquement être interrompu par les dentures et passer librement, de sorte qu'il en résulterait un faisceau pulsé et qu'un capteur pourrait détecter ce faisceau pulsé. On peut prévoir comme capteur optique un capteur quelconque qui intervient au moyen de rayons, en particulier de rayons électromagnétiques.
Les deux capteurs 278 et 279 détectent séparément la position et/ou la vitesse et/ou l'accélération des éléments 270b, 271 et l'unité centrale de commande peut calculer à laide des signaux des capteurs la rotation relative des deux pièces 270b et 271.
Les Figures 6a et 6b représentent les éléments annulaires circulaires 270a, 270b et 271, à logements sensiblement en forme de fenêtres 272 et 274, et les accumulateurs de force 273. L'élément annulaire circulaire 271 comporte dans sa zone radialement extérieure 275 une denture 276 qui sert d'émetteur incrémental pour détecter la vitesse de rotation ou la position du disque 271.
Les fenêtres 272 et les logements 274, qui peuvent être par exemple des empreintes en forme de poches, reçoivent les accumulateurs de force selon un agencement linéaire, et les disques 270a, 270b et 271 reçoivent chacun quatre accumulateurs de force qui sont respectivement décalés de 900 l'un par rapport à l'autre. Les accumulateurs de force peuvent aussi être des accumulateurs de force précontraints curvilignes qui sont sensiblement reçus selon un agencement circulaire dans les ouvertures. La configuration des accumulateurs de force 273 peut aussi consister en une combinaison ou imbrication de plusieurs accumulateurs de force, par exemple deux accumulateurs de force imbriqués l'un dans l'autre. La configuration des accumulateurs de force 273 peut consister en ressorts cylindriques de compression ou par exemple en autres éléments élastiques, par exemple des éléments élastiques en matière plastique.
Les Figures 7 à 9 représentent en coupe transversale un autre exemple de réalisation d'un actionneur 300 à deux unités d'entraînement pour mettre en oeuvre un processus de commutation et/ou de sélection afin d'automatiser une boite de vitesses 301, sans capacité de commutation sous charge.
Le boîtier 302 de l'actionneur 300 est relié au carter 303 de boite de vitesses ou lui est fixé, par exemple à l'aide de moyens de fixation 304 tels que des vis. L'actionneur peut par exemple être bridé comme solution par adjonction, à la place d'un dôme de commutation de la commutation manuelle sur une boite de vitesses 301 qui peut elle aussi être prévue pour une commutation manuelle. Un entraînement 399, 398, par exemple un moteur électrique, est disponible pour chacun des mouvements de commutation et de sélection et le manoeuvre. Un troisième entraînement peut en outre être prévu pour commander la manoeuvre du système de transmission de couple. Un tel actionneur peut également être un actionneur à moteur électrique. Il est tout aussi possible de prévoir un actionneur manoeuvrable par milieu de pression, par exemple hydraulique ou pneumatique, ou un autre actionneur.
Sur la boite de vitesses 301 est bridé l'actionneur 300 pourvu des entraînements, par exemple des moteurs électriques, pour la commutation et la sélection de la démultiplication de boîte de vitesses de la boite de vitesses 301.
Les entraînements 399, 398 configurés comme moteurs électriques ne sont pas représentés à la
Figure 7. Ils sont en revanche représentés aux Figures 8 et 9. Les moteurs électriques comportent cependant des arbres de moteurs ou arbres d'entraînement 305 et 306 qui sont visibles en coupe transversale. A l'arbre 305 de moteur est reliée une vis sans fin 307 qui s'engrène avec un engrenage 308 de vis sans fin et l'entraîne. A l'engrenage 308 de vis sans fin sont reliés sensiblement sans rotation les éléments en forme de disques, sensiblement annulaires circulaires 309a et 309b. Les éléments 309a et 309b sont espacés l'un de l'autre en direction axiale et sont reliés l'un à l'autre sans rotation. La liaison fixe sans rotation des éléments 309a et 309b peut par exemple s'effectuer au moyen de boulons en forme d'entretoises, ou de rivets. Entre les éléments 309a et 309b est reçu un élément sensiblement annulaire circulaire 310. Les éléments 309a, 309b et 310 comportent des logements 312 ou empreintes en forme de fenêtres qui servent à loger des accumulateurs de force 311. Les accumulateurs de force 311 sont de préférence agencés sous précontrainte dans les logements. Les accumulateurs de force 311 servent à la transmission de force à partir des éléments 309a, 309b à l'élément annulaire circulaire 310, la force étant transmise et communiquée de l'élément circulaire 310 à l'arbre 313. L'arbre 313 est logé à rotation au moyen de l'élément 314 par rapport à l'élément 309a. L'arbre 313 est en outre logé dans le boîtier 302 à l'aide du logement unique au moins 316. La précontrainte des accumulateurs de force sert à définir la limite de force lors d'un actionnement du déplacement de commutation. Lorsque la force de précontrainte des accumulateurs de force 311 est dépassée, par exemple lorsqu'une butée est atteinte, les accumulateurs de force ne peuvent être sollicités qu'une seule fois avant une poursuite de la manoeuvre de la boite de vitesses.
L'arbre 313 entraîne l'engrenage 315, le mouvement d'entraînement de l'entraînement d'actionneur est transmis de l'engrenage 315 par l'intermédiaire de l'engrenage 317 à l'engrenage 318 et de là à l'arbre central de commutation 320.
L'engrenage 317 est logé au moyen de l'axe 321 et du logement 322, par exemple un logement à coulissement ou un logement à roulement dans la zone du boîtier.
L'engrenage 318 est reçu au moyen d'une denture intérieure sur la denture extérieure de l'arbre central de commutation et lui est relié sans rotation.
Le mouvement de commutation destiné à commuter la boîte de vitesses est transmis à l'arbre central de commutation 320 comme mouvement de rotation en partant de l'entraînement. La transformation du mouvement, du moteur électrique à l'arbre central de commutation 320, s'effectue par l'intermédiaire d'un mécanisme à vis sans fin dont la vis sans fin 307 se trouve sur l'arbre prolongé 305 du moteur. L'engrenage 308 de vis sans fin est logé sur un arbre 313, d'une manière telle que ces deux éléments peuvent exécuter une rotation relative l'un par rapport à l'autre. Le couple d'entraînement est transmis de l'engrenage 308 de vis sans fin à l'arbre 313 par l'intermédiaire d'un disque entraîneur 309a qui se trouve latéralement sur l'engrenage 308 de vis sans fin et d'accumulateurs de force précontraints 311, par exemple des ressorts. Sur l'arbre 313 est de plus fixée sans rotation une denture 315 qui entraîne finalement l'arbre central de commutation 320 par l'intermédiaire d'un engrenage intermédiaire 317 et d'un autre engrenage 318.
L'engrenage intermédiaire 317 est ajouté dans le présent exemple de réalisation pour des raisons d'optimisation de l'espace de structure. Il est également possible d'omettre éventuellement cet engrenage intermédiaire. L' arrière-plan correspondant à ce sujet concerne l'angle de pivotement, qui peut éventuellement être relativement grand, dont peut tourner l'arbre central de commutation. La distance entre axes des engrenages et donc l'espace nécessaire sont réduits par l'effet de l'engrenage intermédiaire 317. De même, l'engrenage 318 peut être réalisé sous forme de secteur denté, dans lequel une denture n'est agencée que sur une zone angulaire utilisable.
La sélection du couloir du schéma de commutation ou du coulisseau de commutation s'effectue par le déplacement en va-et-vient, autour de l'axe central 320 de commutation, d'une douille 330 qui peut réaliser au moyen de doigts latéraux 340 et 341 une liaison en engagement positif avec les organes de transmission ou éléments de commutation 342 et 343 agencés en aval, internes à la boite de vitesses. Le mouvement de rotation de l'arbre 306 doit être transmis à la douille 330, ce que garantit un profil 331 d'arbre cannelé dans le présent exemple de réalisation, mais un guidage linéaire de prise en charge de couple pourrait également être employé en variante.
Le déplacement de course de la douille 330 est entraîné par un entraînement 398, par exemple un moteur électrique, par l'intermédiaire d'une vis sans fin 350 qui se trouve sur l'arbre prolongé 306 de moteur. Le mouvement de rotation est ensuite transmis à un engrenage 351 de vis sans fin qui est pourvu, sans rotation, d'une denture 352 au moyen de laquelle un secteur denté 353 monté en aval est entraîné. Au secteur denté 353 sont également fixés ici sans rotation deux leviers 354a et 354b aux deux extrémités desquels se trouvent des rouleaux 355a, 355b qui pénètrent dans une encoche 360 sur le côté extérieur de la douille 330. De cette manière, le mouvement de déplacement des leviers 354a, 354b est converti en mouvement de course de la douille 330. Selon un autre exemple avantageux de réalisation, il peut être approprié que seul un levier pénètre sur l'un des côtés dans la douille 330.
Les rouleaux 355a, 355b sont logés dans les logements des leviers au moyen de logements 371, par exemple des logements à coulissement comme des douilles, ou des logements rotatifs.
Les moteurs électriques 399, 398 peuvent être équipés de capteurs incrémentaux. Une mesure de courant du courant du moteur peut en outre être effectuée. Les signaux de la mesure de courant du courant de moteur sont utilisés comme grandeur caractéristique de l'état de fonctionnement, la commande pouvant engendrer des signaux de commande en fonction par exemple de ce courant de moteur.
L'étage final de puissance de l'électronique de commande peut être intégré dans le boîtier de l'actionneur décrit précédemment de boite de vitesses, mais il est également concevable que la puissance électrique soit transmise par un dispositif de commande. Des signaux et l'énergie électrique proviennent de l'extérieur à l'actionneur 300 de boite de vitesses par l'intermédiaire d'une fiche non représentée.
Le mécanisme intégré dans l'actionneur 300 peut être monté soit directement, soit par l'intermédiaire d'un élément porteur 370 inséré dans le boîtier 302 d'actionneur. L'élément porteur peut par exemple être en matière plastique.
L'agencement des entraînements est configuré d'une manière telle que les arbres de moteur sont orientés parallèlement entre eux. Il peut également être approprié que les axes forment un angle.
Les Figures 10 à 12 représentent en coupe transversale un autre exemple de réalisation d'un actionneur 400 à deux unités d'entraînement 401 et 402 pour la mise en oeuvre d'un processus de commutation et/ou de sélection pour l'automatisation d'une boite de commutation sans possibilité de commutation de charge.
Le boîtier 402 de l'actionneur 400 est bridé sur le carter de boîte de vitesses ou y est fixé, par exemple vissé. L'actionneur peut par exemple être bridé sur une boite de vitesses en tant que solution par adjonction. Deux entraînements 401 et 402, par exemple des moteurs électriques, sont respectivement disponibles l'un pour le déplacement de commutation et l'autre pour le déplacement de sélection et manoeuvrent ceux-ci. Un troisième entraînement, qui commande le système de transmission de couple peut également être prévu. Un tel actionneur peut être un actionneur à moteur électrique. Il est possible aussi de prévoir un actionneur manoeuvrable par milieu de pression, par exemple hydraulique ou pneumatique, ou un autre actionneur.
Les moteurs électriques comportent des arbres de moteur ou des arbres d'entraînement 406 et 406 et qui sont représentés en coupe transversale. A l'arbre 405 de moteur est reliée une vis sans fin 407 qui s'engrène avec un engrenage 408 de vis sans fin et l'entraîne. A l'engrenage 408 de vis sans fin sont reliés sensiblement sans rotation les éléments en forme de disques, sensiblement annulaires circulaires 409a et 409b. Les éléments 409a et 409b sont espacés l'un de l'autre en direction axiale et sont reliés l'un à l'autre sans rotation. La liaison fixe sans rotation des éléments 409a et 409b peut par exemple s'effectuer au moyen de boulons en forme d'entretoises, ou de rivets.
Entre les éléments 409a et 409b est reçu un élément sensiblement annulaire circulaire 410. Les éléments 409a, 409b et 410 comportent des logements 312 ou empreintes en forme de fenêtres qui servent à loger des accumulateurs de force 411. Les accumulateurs de force 411 sont de préférence agencés sous précontrainte dans les logements. Les accumulateurs de force 411 servent à la transmission de force, de la force d'entraînement ou de la puissance d'entraînement, à partir des éléments 409a, 409b à l'élément annulaire circulaire 410, la force étant transmise et communiquée de l'élément circulaire 410 à l'arbre 413. L'arbre 413 est logé à rotation au moyen de l'élément 414 par rapport à l'élément 409a.
L'arbre 413 est en outre logé dans le boîtier 402 à l'aide du logement unique au moins 416. La précontrainte des accumulateurs de force sert à définir la limite de force lors d'un actionnement du déplacement de commutation. Lorsque la force de précontrainte des accumulateurs de force 411 est dépassée, par exemple lorsqu'une butée est atteinte, les accumulateurs de force ne peuvent être sollicités qu'une seule fois avant une poursuite de la manoeuvre de la boite de vitesses.
L'arbre 413 entrain l'engrenage 415, le mouvement d'entraînement de l'entraînement d'actionneur est transmis de l'engrenage 415 à l'engrenage 418 et de là à l'arbre central de commutation 420.
Dans l'exemple de réalisation des Figures 10 et 12, le mouvement de commutation est transmis sous forme de mouvement de rotation de l'arbre central de commutation 420 par l'intermédiaire d'un mécanisme qui est comparable au mécanisme des Figures 7 et 9, et qui est placé entre le moteur électrique 401 et l'arbre de commutation 420. Dans cet exemple de réalisation, il n'existe pas d'engrenage intermédiaire 317 comme à la
Figure 8. En outre, une autre transmission avantageuse du couple est réalisée du secteur denté 418 sur l'arbre central de commutation 420.
Deux rouleaux 422 et 423 sont maintenus sur l'arbre central de commutation 420 au moyen d'un boulon 421 et y sont agencés à rotation. Les rouleaux 422 et 423 peuvent rouler sur des pistes de roulement 425a, 425b, à l'intérieur du secteur denté 418. Les pistes de roulement sont orientées essentiellement en parallèle à l'axe de l'arbre central de commutation.
Un déplacement de course, nécessaire pour la sélection, de l'arbre central de commutation 420 par rapport au boîtier de mécanisme et d'actionneur est ainsi possible, tout en assurant simultanément en rotation l'arbre central de commutation 420 par rapport au secteur denté 418.
Le mouvement de commutation destiné à commuter la boîte de vitesses est transmis à l'arbre central de commutation 420 comme mouvement de rotation de l'arbre de moteur en partant de l'entraînement 401. La transformation du mouvement, de l'arbre de moteur du moteur électrique à l'arbre central de commutation 420, s'effectue par l'intermédiaire d'un mécanisme à vis sans fin dont la vis sans fin 407 se trouve sur l'arbre prolongé 405 du moteur. L'engrenage 408 de vis sans fin est logé sur un arbre 413, d'une manière telle que ces deux éléments peuvent exécuter une rotation relative l'un par rapport à l'autre. Le couple d'entraînement est transmis de l'engrenage 408 de vis sans fin à l'arbre 413 par l'intermédiaire d'un disque entraîneur 409a qui se trouve latéralement sur l'engrenage 408 de vis sans fin et d'accumulateurs de force précontraints 411, par exemple des ressorts. Sur l'arbre 413 est de plus fixée sans rotation une denture 415 qui entraîne l'arbre central de commutation 420 au moyen du secteur denté 418.
La commande du déplacement de sélection est transmise du moteur électrique 402 en premier lieu à un engrenage 451 par l'intermédiaire d'une vis sans fin 450 qui se trouve sur l'arbre prolongé 406 de moteur. Dans le moyeu de l'engrenage 451 à vis sans fin se trouve une douille 452 qui tourne avec l'engrenage 451 à vis sans fin et comporte deux encoches 453a, 453b en hélice dans lesquelles se déplacent deux autres rouleaux 455a, 455b agencés sur l'arbre central 420 de commutation. Si l'arbre central 420 de commutation est alors maintenu immobile par un arrêt du moteur électrique 401 et si le moteur électrique 402 tourne simultanément, on parvient à un déplacement de course, qui est le déplacement de sélection, de l'arbre central de commutation 420 en raison des encoches 453a, 453b en hélice.
Les rouleaux 455a, 455b sont reliés au moyen du tourillon 456 à l'arbre central de commutation et y sont logés à rotation. Le tourillon 456 est reçu dans un alésage de l'arbre central de commutation.
L'élément 451 est logé au moyen du logement 460 par rapport au boîtier, et au moyen des logements 461 et 462 par rapport a l'élément 418.
Comme pour le ressort 411 agencé dans le trajet de force pour la commutation, un organe élastique peut aussi être agencé à l'intérieur de la chaîne d'entraînement qui va de l'entraînement 402 jusqu'à l'arbre central de commutation dans le sens du déplacement de sélection.
Les moteurs électriques 401 et/ou 402 peuvent être équipés de capteurs incrémentaux. Une mesure de courant du courant de moteur peut également être effectuée. Les signaux de la mesure de courant du courant de moteur sont utilisés comme grandeur caractéristique de l'état de fonctionnement et la commande peut engendrer des signaux de commande en fonction, par exemple, de ce courant de moteur.
L'étage final de puissance de l'électronique de commande peut être intégré dans le boîtier de l'actionneur décrit ci-dessus de boîte de vitesses, mais il est également concevable que la puissance électrique soit transmise à partir d'un dispositif de commande. Des signaux et l'énergie électrique proviennent de l'extérieur par l'intermédiaire d'une fiche non représentée vers l'actionneur 400 e boite de vitesses.
Les moteurs électriques bridés ou vissés sur l'actionneur 400 peuvent être configurés sous forme de modules, par exemple de vis sans fin et d'engrenage de vis sans fin, ainsi que, éventuellement, de logements pour l'entraînement à vis sans fin, qui sont reliés au boîtier de l'actionneur et sont intégrés dans l'actionneur.
L'agencement des entraînements est configuré d'une manière telle que les arbres des moteurs sont orientés parallèlement entre eux. Il peut également être approprié que les axes forment un angle.
L'exemple de réalisation de la Figure 13 correspond sensiblement à l'exemple de réalisation des
Figures 10 et 12, mais c'est une autre commande avantageuse du déplacement de sélection qui y est configurée.
Au lieu de la douille 452 de la Figure 12, à encoches 453a, 453b en hélice, une denture en hélice 501, par exemple une broche, est formée sur l'arbre central de commutation 520, et l'engrenage à vis sans fin 550 possède dans la zone radialement intérieure une contre-denture correspondante 502 de sorte que l'engrenage à vis sans fin constitue l'écrou pour la broche.
La transmission de couple pour la commutation s'effectue vers l'arbre central de commutation 520 à partir du secteur denté 560 par l'intermédiaire d'un guidage linéaire 561 de prise en charge de couple du couple. Le guidage linéaire 561 de prise en charge de couple possède en direction axiale des pistes de déplacement 562a, 562b, du côté moyeu et du côté arbre, pour des corps tournants 563, qui peuvent par exemple être de configuration sphérique. Les corps tournants transmettent le couple, mais sont mobiles axialement dans les pistes de déplacement, de sorte que l'arbre central de commutation peut être déplacé axialement pour exécuter le mouvement de sélection et que de cette manière, les corps roulants roulent sur l'arbre et sur le moyeu.
Afin d'empêcher que les corps tournants ne glissent vers le bas lorsque le guidage linéaire de support de couple est monté verticalement dans l'état d'absence de force de l'arbre central de commutation, les corps roulants qui sont guidés dans une cage sont centrés par rapport au moyeu au moyen d'accumulateurs de force précontraints, par exemple des ressorts 564.
Le côté moyeu du guidage linéaire de prise en charge du couple est exécuté d'une manière telle que les corps tournants peuvent, dans la position centrée, exécuter la course complète dans les deux directions.
La course totale est possible dans les deux directions à chaque position de l'arbre central de commutation.
Lorsque la manoeuvre de commutation s'effectue en l'absence de force dans les positions de repos des vitesses de la boite1 les corps tournants sont mobiles en direction axiale sous l'effet du jeu dans le guidage à rotation. Les ressorts centrent la cage des corps tournants au milieu du moyeu, en raison de leur force de précontrainte.
La Figure 14 est un tableau qui représente des variantes possibles d'agencement pour un dispositif de manoeuvre automatique, d'une part, d'une boîte de vitesses pour commuter et/ou sélectionner désignée simplement par le mot boite au tableau et, d'autre part, d'un système de transmission de couple, par exemple un embrayage, pour embrayer. On distingue fondamentalement au tableau de la Figure 14 des dispositifs à trois actionneurs, c'est-à-dire un actionneur chaque opération: l'embrayage (E), la commutation (C) et la sélection (S), des dispositifs à deux actionneurs, c'est-à-dire dans lesquels l'embrayage et la commutation (E + C) sont combinés et la sélection (S) reste distincte, à deux actionneurs, c'est-à-dire dans lesquels l'embrayage et la sélection (E + S) sont combinés et la commutation (C) reste distincte, et à un seul actionneur pour combiner les trois opérations d'accouplement de commutation et de sélection (E + C + S).
Le dispositif de commande peut en outre être combiné avec un actionneur du dispositif, ou être agencé dans un boîtier séparé à l'intérieur du véhicule. Un agencement des actionneurs ou d'un dispositif de commande séparé peut être directement effectué sur la carrosserie du véhicule et/ou sur la boîte de vitesses.
La présente invention se réfère en outre à la demande DE 196 27 980 dont le contenu appartient expressément au contenu de la publication de la présente demande. La présente invention se réfère en outre à la demande DE 195 33 640 dont le contenu appartient expressément au contenu de la publication de la présente demande
On va maintenant expliquer à l'aide de la Figure 5c la structure qui correspond aux figures précédentes et la détection d'une rotation relative et/ou des rotations respectives de deux éléments ou pièces en forme de disques. Les éléments sensiblement en forme de disques sont agencés à rotation l'un par rapport à l'autre, la rotation relative des deux éléments 270b, 271 s'effectuant en opposition à l'effet d'au moins un accumulateur de force. L'accumulateur de force unique au moins peut par exemple être configuré comme ressort cylindrique de compression, comme ressort spiral, comme ressort enroulé ou comme organe élastique en matière plastique. L'accumulateur de force unique au moins peut en outre être configuré ou être agencé comme accumulateur de force non précontraint ou précontraint. Un agencement d'accumulateurs de force précontraints et non précontraints peut également être avantageux pour parvenir par exemple à une caractéristique de force à plusieurs niveaux. La détection des positions et/ou vitesses et/ou des accélérations relatives des éléments individuels en forme de disques est effectuée au moyen de deux capteurs 278, 279, un pour chaque élément en forme de disque, l'unité de commande déterminant la rotation relative des deux éléments l'un par rapport à l'autre et donc aussi la compression de l'accumulateur de force unique au moins agencé dans le flux de force qui va d'un disque à l'autre. De cette manière, le couple d'entraînement existant peut être calculé car le couple de sollicitation de l'accumulateur de force est au moins égal au couple d'entraînement ou est proportionnel à ce dernier ou au moins représente ce dernier.
Selon un autre exemple de réalisation, il est possible d'utiliser de façon avantageuse un capteur unique qui détecte une rotation relative des deux éléments 270b et 271 de la Figure 5c, les deux éléments exécutant, en plus d'une rotation relative, une rotation à vitesse de rotation commune. Ce capteur unique détecte la rotation relative des deux éléments rotatifs sur la base de propriétés magnétiques ou d'autres propriétés qui peuvent de préférence être détectées sans contact.
Selon une configuration avantageuse de l'invention représentée aux Figures 15a et l5b, les deux éléments 601 et 602 sensiblement en forme de disques comportent chacun à sa zone marginale une zone marginale aimantée ou magnétisable. Le disque 601 est agencé sur le côté d'entraînement et le disque 602 est agencé sur le côté de sortie, au moins un accumulateur de force compressible en opposition à l'effet d'une force étant agencé entre le disque 601 et le disque 602. Lorsqu'un couple est transmis d'un disque à l'autre, l'accumulateur de force unique au moins est comprimé ou sollicité par une force.
Les zones marginales des disques 601 et 602 sont aimantées d'une manière telle que les pôles nord et sud sont disposés en alternance en se répétant sur leur périphérie. Il peut également être avantageux d'agencer ou de monter des aimants annulaires aux zones marginales des éléments en forme de disques. Ces aimants annulaires peuvent se composer d'une matière magnétique, par exemple une matière plasto-magnétique.
On peut utiliser comme matières magnétiques un alliage de ferrites ou des alliages cobalt-terres rares, comme le cobalt-samarium. Pour les matières plastomagnétiques, les matières magnétiques sont par exemple incorporées dans une matrice en matière plastique. Les matières plasto-magnétiques peuvent également se composer d'une matière plastique dans laquelle les ions magnétiques sont reçus ou agencés à l'intérieur des chaînes moléculaires.
Les aimants annulaires comportent de préférence de nombreux pôles magnétiques agencés de façon répartie sur la périphérie, ctest-à-dire des pôles nord magnétiques (N) et des pôles sud magnétiques (S).
Le nombre de pôle magnétiques répartis sur la périphérie peut être déterminé ici par la résolution souhaitée. De préférence, au moins 4 pôles magnétiques sont répartis sur la périphérie. Il est approprié que sensiblement au moins huit pôles, éventuellement 16 ou 32 pôles soient agencés ou répartis sur la périphérie.
La répartition des pôles le long de la périphérie est ici de préférence uniforme.
Les deux éléments 601 et 602 en forme de disques sont agencés, en l'état d'absence de force, d'une manière telle que les zones aimantées respectives 603a, 603b, qui comportent un pôle nord (N) et les zones magnétiques respectives 604a, 604b qui comportent un pôle sud (S) sont sous-jacentes les unes aux autres. Grâce à cet agencement, le champ magnétique s'établit sensiblement d'une manière telle que seules des lignes 606 de champ magnétique qui se trouvent dans le plan des disques 601, 602, se forment.
Un capteur 605 sensible au champ magnétique, par exemple un capteur de Hall ou un capteur de Hall unipolaire, est agencé face au bord radialement extérieur des disques 601, 602 et est orienté d'une manière telle qu'il ne répond qu'à un champ magnétique à lignes de champ 607 de tracé perpendiculaire au plan des disques et détecte ce champ magnétique au moyen d'une tension de Hall.
Lorsque les pôles nord et sud de même aimantation des deux disques sont sensiblement disposés directement l'un au-dessus de l'autre, les tracés des lignes de champ du champ magnétique des aimants ou pôles magnétiques est sensiblement dans le plan des disques et le capteur 605 ne détecte sensiblement aucun champ magnétique à lignes de champs en direction perpendiculaire. Lorsque les deux disques 601 et 602 sont tournés l'un par rapport à l'autre parce qu'un couple est transmis de l'un des disques 601 à l'autre disque 602 en opposition à l'effet de la force des accumulateurs de force agencés entre les disques, les positions relatives des zones ou pôles magnétiques de même aimantation se décalent et il en résulte un champ magnétique à lignes de champs perpendiculaires au plan des disque. Le capteur 605 détecte cette composante perpendiculaire du champ magnétique. Selon la fraction ou l'ampleur de la composante perpendiculaire du champ magnétique, la rotation relative des deux disques 601 et 602 l'un par rapport à l'autre, et donc le couple transmis, peuvent être déterminés sur la base de la grandeur du signal de capteur.
Lorsque la rotation relative augmente et que des pôles magnétiques de même aimantation et de même sens viennent de nouveau se superposer, la composante verticale du champ magnétique diminue de nouveau et éventuellement disparaît. L'unité de commande détermine un signal de rotation de l'actionneur ou des disques et le prend en compte dans la détermination de la rotation relative. Lorsque la rotation relative augmente, la déformation élastique de l'accumulateur de force situé entre les disques 601, 602 augmente, et la force intervenant entre les composants s'élève également. L'actionneur, par exemple le moteur électrique d'entraînement, est plus fortement sollicité et la vitesse de rotation diminue donc.
Selon l'évolution de la vitesse de rotation de l'actionneur, l'unité de commande peut déterminer si la rotation relative a augmenté ou à diminué.
Il est tout aussi possible de réaliser une répartition non uniforme des pôles sur la périphérie des disque d'une manière telle que des pôles de même aimantation mais de dimensions différentes viennent se superposer après une rotation. Dans cette situation, le signal de capteur ne devient pas nul puisqu'un champ magnétique à lignes verticales de champ est présent de façon sensiblement constante. La composante verticale du champ magnétique est donc modulée en amplitude, la valeur absolue du signal de capteur ne devenant nulle qu'en l'absence de toute rotation relative entre les disques.
Le capteur de Hall 605 peut être configuré comme capteur de Hall analogique ou numériquement unipolaire. Dans le cas d'un capteur unipolaire double, une caractéristique souhaitée de capteur des signaux de sortie peut être atteinte en appliquant une relation exclusive-OU, ou XOR aux deux signaux.
La Figure 16a est un graphe 700 destiné à expliquer ou à représenter le mode de fonctionnement ou l'utilisation d'un capteur de Hall unipolaire 605.
L'intensité 701 du champ magnétique existant à l'emplacement du capteur est représentée en fonction du trajet s. Un signal 702 de capteur ainsi que des valeurs de seuil 703 et 704 du signal sont en outre représentés. Lorsque l'intensité 701 du champ magnétique est inférieure à la valeur de seuil 704, le signal envoyé par le capteur 605 est égal à la valeur 705. Lorsque l'intensité 701 du champ magnétique atteint la valeur de seuil 704, le signal de capteur est modifié pour prendre la valeur 706. Cette valeur 706 reste maintenue jusqu'à ce que l'intensité 701 de champ magnétique descende au-dessous de la valeur 703.
A ce trajet s, le signal de capteur est de nouveau établi à la valeur 705.
La Figure 16b représente le tracé de la densité 711 de flux magnétique en fonction du trajet s. Le trajet s est la grandeur du déplacement des deux éléments 601 et 602. La densité 711 de flux magnétique varie de façon sensiblement analogique et linéaire. Le signal 712 de capteur d'un capteur analogique 605 est représenté à la partie inférieure de la Figure 16b en fonction de la densité de flux, la densité de flux étant proportionnelle au trajet s. Le signal 712 de capteur est sensiblement linéaire et varie de façon sensiblement continue en fonction de la variation de trajet dans la partie supérieure de la
Figure 16b.
La Figure 16c est un graphe 720 destiné à expliquer ou à représenter le mode de fonctionnement ou l'utilisation d'un capteur de Hall unipolaire double, tel qu'il peut être installé par exemple en 605. L'intensité 721 du champ magnétique existant à l'emplacement du capteur est représentée en fonction du trajet s. Le trajet s est essentiellement la grandeur du déplacement des deux éléments 601 et 602.
Des signaux 722 et 723 des capteurs et des valeurs de seuil 724, 725, 726 et 727 de signaux sont en outre respectivement représentés. Lorsque l'intensité 721 du champ magnétique est inférieure à la valeur de seuil 725, le signal 722 envoyé par le capteur est égal à une valeur maximale. Lorsque l'intensité 721 du champ magnétique atteint la valeur de seuil 725, le signal de capteur est modifié pour atteindre une valeur minimale. Cette valeur reste maintenue jusqu'à ce que l'intensité 721 du champ magnétique descende audessous de la valeur 724. A ce trajet s, le signal de capteur est rétabli à la valeur maximale.
Lorsque l'intensité 721 de champ magnétique est supérieure a la valeur de seuil 727, le signal 723 envoyé par le capteur est égal à une valeur maximale.
Lorsque l'intensité 721 de champ magnétique atteint la valeur de seuil 727, le signal de capteur est modifié pour prendre une valeur minimale. Cette valeur reste maintenue jusqu'à ce que l'intensité 721 de champ magnétique descende de nou 754 aimantées en N ou S recouvrent les pôles N ou S du disque 751. En observation de l'extérieur, seuls les pôles S et N des deux disques peuvent être reconnus comme pôles magnétiques à effet unitaire.
Le capteur 755 est agencé aux zones marginales des disques face à celles-ci. Le capteur est en outre agencé d'une manière telle que le capteur n'envoie aucun signal dans l'état recouvert, non chargé, car il est agencé entre l'aimantation unitaire tournée vers l'extérieur, et éventuellement un aimant additionnel 756, de sorte que le champ magnétique est orienté de manière à être relativement faible à l'emplacement du capteur. L'aimant 756 est prévu pour renforcer facultativement l'intensité existant à l'emplacement du capteur.
Lorsque les protubérances 754 recouvrent, comme au moyen de volets, les pôles N, le capteur 755 n'envoie aucun signal. Après une rotation relative des deux disques 750 et 751, les pôles N sont au moins partiellement découverts par rapport aux pôles S, et il s'établit des lignes de champ qui croisent l'emplacement du capteur, et le capteur envoie un signal de capteur qui ne disparaît pas et qui représente une rotation relative des disques.
Il en est de même pour l'exemple de réalisation représenté aux Figures 17b à 17d. Les disques 770 et 771 peuvent tourner l'un par rapport à l'autre en opposition à l'effet de la force des accumulateurs de force 780. Aux Figures 17b à 17d, le premier disque 770 présente des protubérances 774 en saillie en direction radiale, qui sont en surplomb au-dessus de l'autre disque 771, au moins dans la zone radialement extérieure.
Les zones marginales 772 et 773 des deux disques sont en matière aimantable, par exemple fabriqués en matière ferromagnétique. Les aimantations des zones marginales 772 et 773 sont telles que des zones qui comportent un pôle nord magnétique (N) ou un pôle sud magnétique (S) se répètent sur la périphérie des disques. Les protubérances 774 sont ici aimantées soit
N, soit S. Dans une position non chargée des deux disques, les protubérances 774 aimantées en N ou S recouvrent les pôles N ou S du disque 771. En observation de l'extérieur, seuls les pôles S et N des deux disques peuvent être reconnus comme pôles magnétiques à effet unitaire.
Le capteur 775 est agencé au-dessus ou au-dessous des zones marginales des disques 770, 771. Le capteur est en outre agencé d'une manière telle que le capteur n'envoie aucun signal dans l'état recouvert, non chargé, car il est agencé entre l'aimantation unitaire tournée vers l'extérieur, et éventuellement un aimant additionnel 776. L'aimant 776 est prévu pour renforcer facultativement l'intensité existant à l'emplacement du capteur.
Lorsque les protubérances 774 aimantées comme pôles S recouvrent, comme au moyen de volets, les pôles N, le capteur 775 n'envoie aucun signal. Après une rotation relative des deux disques 770 et 771, les pôles N sont au moins partiellement découverts par rapport aux pôles S, et il s'établit des lignes de champ qui croisent l'emplacement du capteur, et le capteur envoie un signal de capteur qui ne disparaît pas et qui représente une rotation relative des disques.
Aux Figures 18a à 18c est représentée une autre variante de réalisation de l'agencement d'un capteur 820, 821 de détection d'une rotation relative de deux éléments tournants selon l'invention. Les composants 800 et 801 en forme de disques sont accouplés entre eux au moyen d'accumulateurs de force et sont soumis à une rotation relative du premier disque 800 par rapport à l'autre disque 801 lorsqu'une force sollicite le premier disque 800. Les accumulateurs de force 805 sont reçus dans des découpes en forme de fenêtres dans les disques 800 et 801, de sorte que les accumulateurs de force s'appuient par leurs zones d'extrémité ou au moins par une zone d'extrémité sur les zones d'extrémité radiales ou au moins sur une zone d'extrémité 812 des découpes en forme de fenêtre.
Les accumulateurs de force peuvent être reçus sous précontrainte dans les fenêtres 810, 811, de sorte qu'une rotation relative des deux fenêtres ne se produit que lorsque la force de précontrainte est dépassée.
Aux zones marginales des deux disques 800, 801, sont agencées des dentures 802, 803, et un capteur 820, 821 qui intervient comme capteur différentiel capte et détecte les dentures des disques lors d'une rotation des disques. Les zones marginales peuvent être en une matière aimantable, par exemple en matière ferromagnétique. Sous l'effet de l'aimantation des dentures et de l'aimant agencé derrière les éléments capteurs 820, 821, les éléments capteurs respectifs ne détectent que l'aimantation du disque respectif et détectent ainsi la vitesse de rotation, la position et/ou l'accélération du disque.
A la Figure l9a est représenté le tracé de signal pour les deux signaux 850, 851, du premier élément capteur 820 et de l'autre élément capteur 821. En l'absence de toute rotation relative des deux disques, les signaux 850 et 851 sont sensiblement égaux. Lors d'une rotation relative des deux disques, les deux signaux 850 et 851 sont différents, comme représenté à la Fig. 19b. La courbe 860 correspond à une différence entre les signaux 850 et 851, de sorte que le décalage relatif des disques peut être détecté par exemple à partir de la largeur 852 d'impulsion. Lorsque le signal 860 est pour la première fois supérieur au seuil supérieur 870, le signal 880 est établi à une valeur, par exemple une valeur minimale, jusqu'à ce que la valeur 860 de signal devienne inférieure à la deuxième valeur 871 de seuil, et le signal 861 est alors établi à une valeur, par exemple une valeur maximale. La rotation peut ainsi être détectée même dans le cas d'une sortie bloquée 801.
La force de la manoeuvre peut être détectée directement ou indirectement, au moyen des capteurs décrits, à l'intérieur du trajet de force qui va d'un entraînement jusqu'à un élément de manoeuvre. La force peut être une force de commutation lors d'une manoeuvre automatisée d'un processus de commutation, par exemple lors d'un processus de commutation d'une boite de vitesses. La force peut être une force de sélection lors d'une manoeuvre automatisée d'un processus de sélection, par exemple lors d'un changement de vitesse d'une boite de vitesses. La force peut également être une force de manoeuvre d'un système de transmission de couple, par exemple lors d'une manoeuvre automatisée d'un embrayage.
L'unité de commande peut exécuter au moyen de ce signal de force ou à l'aide d'un signal qui représente cette force, un processus de commande ou de régulation qui permet d'éviter par exemple que la force maximale préalablement définissable ne soit dépassée lors d'une manoeuvre.
La Figure 20 représente dans un exemple de réalisation un dispositif de manoeuvre automatisé d'une boite de vitesses du véhicule, la boite de vitesses du véhicule elle-même n'étant pas représentée ou n'étant représentée que partiellement. Le dispositif comprend un premier moteur d'entraînement 1001, par exemple un moteur électrique, et un deuxième moteur d'entraînement 1002, par exemple un moteur électrique. Le moteur 1001 manoeuvre le processus de commutation de la boîte de vitesses et le moteur 1002 manoeuvre le processus de sélection de la boîte de vitesses. Les deux moteurs électrique comportent essentiellement des pots polaires 1001a et 1001b à configuration qui peut, soit être sensiblement cylindrique, soit s'écarter éventuellement de cette dernière. Les pots polaires peuvent aussi présenter une forme qui s'écarte de la forme cylindrique, par exemple par des méplats. Les moteurs comportent chacun un arbre d'entraînement 1003 et 1004, et ceux-ci sont équipés chacun d'une vis sans fin ou sont reliés à une telle vis afin de manoeuvrer par l'intermédiaire d'un mécanisme à vis sans fin le mouvement de rotation ou de course d'un doigt de commutation d'un arbre central de commutation de la boîte de vitesses. La vis sans fin 1005 est en relation d'entraînement avec un engrenage à vis sans fin 1006. Le moteur de commutation 1001 transmet le mouvement de rotation de son arbre de sortie 1003, en passant par la vis 1005 et l'engrenage 1006 a vis sans fin, puis par l'intermédiaire de deux parties 1007a et 1007b de disques agencées sensiblement en parallèle et d'accumulateurs de force intercalés, à la bride 1008 qui est reliée sur le côté de sortie à un engrenage 1009 ou est réalisée d'un seul tenant avec celui-ci.
L'engrenage 1009 s'engrène avec un autre engrenage 1010 qui est logé dans le boîtier au moyen du tourillon 1001 et qui s'engrène lui-même avec le secteur denté 1012. Le mouvement de rotation de l'arbre de sortie du moteur 1003 transmet un couple au secteur denté 1012, en passant par le mécanisme à vis sans fin et l'accumulateur de force agencé entre les éléments 1007a et 1007b en forme de disques et la bride. Les deux parties 1007a et 1007b en forme de disques sont reliées sans rotation, des tiges ou des boulons du disque 1007a pénétrant de préférence dans des évidements du disque 1007b. Mais les deux éléments en forme de disques peuvent également être reliés entre eux par des liaisons rivetées.
L'engrenage 1006 de vis sans fin, les composants 1007a et 1007b en forme de disques ainsi que la bride 1008 sont logés à rotation sur le demi-arbre 1013. Le demi-arbre 1013 est logé en étant supporté ou monté à rotation, sur son premier côté dans le boîtier du moteur 1020 de commutation, et sur son autre côté sur le boîtier de l'actionneur 1021. L'engrenage 1006 de vis sans fin est relié au côté d'entraînement des éléments 1007a et 1007b en forme de disques1 par exemple par l'intermédiaire d'une denture à cannelures ou à développante. A cet effet, l'engrenage de vis sans fin comporte un appendice axial 1006a qui porte la denture. La denture extérieure de la zone 1006a s'engrène dans une denture intérieure de l'élément 1007a. La liaison sans rotation des éléments 1007a et 1007b provoque une transmission de force sur les deux éléments en forme de disques. La bride 1008 est agencée axialement entre les deux éléments 1007a et 1007b et chaque accumulateur de force 1022 est reçu dans des fenêtres de la bride 1008 et s'appuie sur des empreintes ou zones de réception dans la zone des éléments 1007a, 1007b en forme de disques. En cas de rotation relative entre les éléments 1007a et 1007b et la bride 1008, une transmission de force ou une transmission de couple est effectuée sur la bride à partir des deux éléments en forme de disques par l'intermédiaire de chaque accumulateur de force, la bride faisant tourner sur le côté sortie un arbre de commutation ou un doigt de commutation. De préférence, au moins deux accumulateurs de force sont agencés entre les éléments en forme de disques et la bride, en transmettant le couple et éventuellement en étant également précontraints.
Le logement du demi-arbre 1013 dans un boîtier peut s'effectuer par ajustage serré.
* L'engrenage 1006 à vis sans fin peut de préférence être réalisé en matière thermoplastique.
L'accumulateur de force, par exemple l'organe élastique 1022, peut être fabriqué en une matière à faible coefficient de dilatation thermique, par exemple en métal, en caoutchouc ou en matière plastique. I1 en résulte de préférence un léger jeu d'assemblage, en particulier lorsqu'un arbre denté est formé sur l'engrenage de vis sans fin et qu'un moyeu denté est formé sur l'élément 1006a du côté d'entraînement de l'organe élastique. On y parvient en particulier lorsque la température d'assemblage est inférieure à la température observée dans la plage principale de fonctionnement. Les composants 1007a, 1007b en forme de disques ainsi que la bride 1008 peuvent également être fabriqués en métal ou en matière plastique.
Selon un autre exemple de réalisation, il est avantageux que la denture à cannelures entre le côté d'entrée de l'organe élastique, c'est-à-dire de l'élément 1007a, et l'engrenage 1009 soit configuré d'une manière telle qu'il existe un léger jeu d'assemblage. On y parvient par exemple par le fait que l'arbre denté 1009 est fabriqué en une matière à coefficient de dilatation thermique plus grand et que le moyeu denté consiste en un élément à coefficient de dilatation thermique plus petit. Le mouvement de rotation est transmis de l'engrenage 1009 à l'engrenage 1012 au moyen d'une denture à engrenages droits, un engrenage intermédiaire pouvant être aussi agencé pour transmettre le couple dans un exemple de réalisation. L'engrenage intermédiaire est logé dans le boîtier au moyen de l'axe 1011. L'élément 1012, par exemple un secteur denté, est par exemple relié par l'intermédiaire d'une denture, par exemple une denture intérieure 1012a, à une denture extérieure 1025 de l'arbre central de commutation. Lors d'une rotation du secteur denté 1012, l'arbre central de commutation 1026 est tourné de sorte que le doigt de commutation 1027 modifie sa position angulaire. La paire de dentures 1012a, 1025 est réalisée d'une manière telle que l'arbre central de commutation peut être déplacé a coulissement en direction axiale, et que l'engrènement des deux dentures est cependant réalisé afin de maintenir inchangée la position angulaire du doigt de commutation 1027, en dépit d'un déplacement axial de 1'arbre central de commutation 1026 et du doigt de commutation 1027.
Le secteur denté de la commutation 1012 est reçu et logé au moyen dun entraînement centrant de couple, par exemple une denture à cannelures, sur l'arbre de commutation central qui est lui-même logé sur l'axe de guidage 1028 fixé sur le boîtier. Le secteur denté de la commutation 1012 est tenu dans le boîtier 1021 d'actionneur en direction axiale de l'axe de guidage 1028 fixé sur le boîtier, au moyen d'un contre-support 1029 de sorte que l'arbre central de commutation 1026 peut exécuter un mouvement de rotation et de course, mais que le secteur denté 1012 ne peut effectuer qu'un mouvement de rotation. De cette manière, les éléments à denture intérieure et à denture extérieure, c'est-àdire 1012a et 1025, coulissent l'un par rapport à l'autre, dans le cas où l'arbre central de commutation 1026 effectue un déplacement axial dans la direction de l'axe de guidage 1028 fixé sur le boîtier.
Le moteur de sélection 1002 transmet à l'engrenage 1031 à vis sans fin le mouvement de rotation de l'arbre de sortie 1004 et de la vis sans fin 1080 qui est agencée. Un autre engrenage 1032, qui s'engrène lui-même avec le secteur denté 1033 est fixé sans rotation à l'engrenage 1031 à vis sans fin. Le secteur denté 1033 est logé à rotation dans la zone du tourillon 1034, le doigt 1031 étant relié sans rotation au secteur denté 1033. Cette liaison sans rotation s'effectue par exemple au moyen de vis, de rivets, ou d'une liaison d'un seul tenant ou en engagement positif. Le doit 1031 pénètre dans l'ouverture 1030 de la fourche de sélection et l'ouverture de la fourche de sélection est reliée en engagement positif ou par effet de force à l'arbre central de commutation 1026. Le mouvement de rotation de la vis sans fin fait pivoter l'élément 1031 autour de l'axe 1034 de sorte que l'arbre central de commutation 1026 est abaissé ou élevé. L'engrenage à vis sans fin et l'engrenage 1032 sont logés à rotation sur le demi-arbre 1035, qui est supporté sur l'un de ses côtés dans le boîtier du moteur de sélection et sur l'autre côté dans le boîtier d'actionneur.
L'engrenage 1032 s'engrène avec un secteur denté 1033.
Sur ce dernier est fixé un doigt de sélection 1031 qui est formé d'un seul tenant avec le secteur denté ou qui lui est relié et qui pénètre dans une ouverture de fourche de sélection fixée sur l'arbre central de commutation ou réalisée d'un seul tenant avec lui, de sorte qu'un mouvement de rotation du doigt de sélection 1031 provoque un coulissement de l'arbre central de commutation 1026 le long de son axe de guidage 1028. L'ouverture 1030 de la fourche de sélection est réalisée dune manière telle que le mouvement de rotation peut être effectué, dans la zone de course et de rotation de l'arbre central de commutation qui est nécessaire pour la commutation de la boite de vitesses, indépendamment de la position du doigt de sélection. Les cales ou dents qui sont formées sur l'arbre central de commutation dans la direction axiale de l'axe de guidage et qui pénètrent dans des encoches correspondantes du secteur denté 1012 permettent au déplacement de course d'être effectué indépendamment de la position du secteur denté dans la zone de course et de rotation de l'arbre central de commutation qui est nécessaire pour la commutation de la boîte de vitesses.
L'ouverture 1030 de la fourche de sélection est réalisée d'une manière telle que le doigt 1031 est reçu par une zone supérieure, par exemple une zone en forme de plaque, et par une zone inférieure 1030b, par exemple une zone en forme de plaque, les deux éléments 1030a et 1030b étant formés d'un seul tenant entre eux ou étant reliés entre eux. Les zones en forme de plaques sont conformées sur une partie tubulaire, qui est reliée à l'arbre de commutation. L'extension des zones 1030a et 1030b des surfaces limites supérieure et inférieure de l'ouverture de la fourche de sélection est établie d'une manière telle que le doigt 1031 est relié en engagement positif à l'ouverture, malgré une rotation de l'arbre central de commutation.
Le boîtier d'actionneur est configuré d'une manière telle qu'il comporte de façon avantageuse des appendices afin que l'arbre central de commutation ne puisse être déplacé, dans son mouvement de rotation ou dans son mouvement de course, que d'une manière telle que les mouvements de rotation et de course nécessaires pour la commutation de la boite de vitesses sont permis. Des mouvements de rotation et de course qui s'écartent de ces mouvements peuvent être limités par les butées. On parvient ainsi, pour le dispositif de manoeuvre de la boite de vitesses, à une forme de réalisation compacte et économisant de l'espace de structure, de sorte que la limitation de la zone de déplacement qui apparaît réellement évite de devoir réaliser un espace additionnel pour des degrés de liberté de mouvement, et des zones d'espace, tous inutiles.
Le boîtier d'actionneur est de préférence fixé sur le carter de la boîte de vitesses à l'aide de vis et de tourillons de centrage. Mais une fixation différente du boîtier d'actionneur peut également être prévue. La configuration du vissage peut être telle que chaque vis est insérée dans un orifice traversant du boîtier d'actionneur et que le boîtier d'actionneur est serré sur le carter de la boîte de vitesses. Mais la configuration du vissage peut également être telle que la vis pénètre à travers un orifice traversant du boîtier d'actionneur dans un orifice traversant du moteur de commutation ou de sélection et que le boîtier du moteur de commutation ou de sélection est vissé ou serré en commun avec le boîtier d'actionneur sur le carter de la boite de vitesses.
Il est avantageux que les axes des moteurs électriques 1001 et 1002 soient agencés parallèlement entre eux et que l'axe de l'engrenage 1006 de vis sans fin soit orienté parallêlement à l'axe de l'arbre central de commutation 1026. De cette manière, les axes des moteurs électriques sont perpendiculaires aux deux axes nommés en dernier lieu de l'engrenage de vis sans fin et de l'arbre central de commutation. Il est en outre avantageux que les axes de l'engrenage 1031 de vis sans fin et du secteur denté 1033 soient perpendiculaires aux axes des moteurs électriques et à l'arbre central de commutation. Ceci permet d'atteindre un agencement qui économise de l'espace de structure.
Les Figures 23 à 26 représentent un autre exemple de réalisation d'un dispositif, conforme à l'invention, de manoeuvre automatisée d'une boîte de vitesses. Le dispositif 1100 inclut un moteur électrique de manoeuvre du déplacement de commutation ainsi qu'un moteur 1102 de manoeuvre du déplacement de sélection. Sur le côté sortie 1103, le moteur électrique comporte une vis sans fin qui s'engrène avec un engrenage 1104 de vis sans fin. A l'engrenage de vis sans fin sont reliés deux disques espacés 1105 et 1106 entre lesquels est agencée une bride 1107.
Entre la bride 1107 et les deux disques 1105 et 1106 sont agencés des accumulateurs de force, par exemple des ressorts ou des éléments élastiques, d'une manière telle que les accumulateurs de force transmettent, lors d'une rotation relative, une transmission de force entre les éléments 1105, 1106 en forme de disques et l'élément 1107. L'arbre 1108 est relié sans rotation à la bride et la denture ou l'engrenage 1109 est relié en engagement positif a l'arbre 1108 ou formé d'un seul tenant avec lui. L'engrenage 1109 s'engrène avec le secteur denté 1110 et fait tourner l'arbre central de commutation 1111 lorsque le moteur électrique est entraîné. A l'arbre central de commutation 1111 sont agencés le ou les doigts de commutation 1112a, 1112b destinés à pénétrer dans les ouvertures 1113 de commutation des tiges de commutation de la boite de vitesses. Le doigt 1112a manoeuvre la commutation des vitesses avant, le doigt de commutation 1112b manoeuvre dans cet exemple de réalisation l'ouverture de commutation pour la manoeuvre de la marche arrière. Le moteur électrique 1102 comporte lui aussi une vis-mère 1120 qui s'engrène avec l'engrenage 1121 de vis-mère.
L'engrenage de vis-mère est logé dans la zone de l'axe 1122 et comporte un engrenage 1123 qui comporte un doigt de commutation 1124. Le doigt de commutation pénètre dans un évidement 1125 de l'arbre central de commutation et le doigt de commutation est basculé autour de l'axe 1122 lors d'une rotation de l'engrenage 1121 de sorte que l'arbre central de commutation 1111 est déplacé axialement. De cette manière, les doigts de commutation 1112a, 1112b sont élevés ou abaissés en direction axiale. L'évidement 1125 peut être usiné par enlèvement de copeaux, par exemple par fraisage.
La Figure 24 représente le dispositif selon une autre perspective qui représente le doigt de commutation 1124 qui pénètre dans l'évidement 1125 de l'arbre central de commutation 1111 afin de commander un déplacement de course de l'arbre central de commutation lors d'un pivotement du doigt 1124. Le secteur denté 1110 est relié à la zone d'extrémité inférieure de l'arbre central de commutation 1111 au moyen de l'élément de liaison 1132 à vis ou à rivets, ou par soudage, par exemple par soudage par friction, par soudage laser, par soudage par points ou similaire. Le doigt de commutation 1112a comme le doigt de commutation 1112b est formé d'un seul tenant avec le secteur denté 1110, en étant, par exemple, fabriqué sous forme de pièce usinée en tôle. Le contour peut alors être fabriqué par estampage d'une tôle et être ensuite usiné par un processus de matriçage ou de déformation.
La Figure 25 représente en vue fragmentaire le même doigt 1124 qui pénètre dans l'évidement 1125, le doigt 1124 étant relié d'un seul tenant avec l'engrenage 1121 et étant logé à rotation autour de l'axe 1122.
La Figure 26 représente en vue fragmentaire, le même arbre central de commutation 1111 avec l'évidement 1123 et le doigt de commutation 1124. A l'extrémité inférieure de l'arbre central de commutation, le secteur denté 1110 est relié aux doigts de commutation 1112a et 1112b à l'aide de llélément de liaison, par exemple une liaison rivetée ou vissée.
Le doigt de commutation 1112a pénètre dans l'une des ouvertures 1113 de commutation. Par l'effet d'un déplacement du doigt de commutation 1112a le long de l'axe de l'arbre central de commutation 1111, le doigt de commutation pénètre dans une ouverture de commutation, et la vitesse à enclencher dans la boite de vitesses est ainsi sélectionnée. Une rotation du doigt de commutation 112a autour de l'axe de l'arbre central de commutation 1111 provoque le coulissement d'une fourche de commutation 1130 le long de la tige de commutation associée et donc la commutation de la boite de vitesses et l'enclenchement d'une vitesse. Un moteur de commutation 1101 et un moteur de sélection 1102 sont utilisés pour engendrer le mouvement de rotation et de course du doigt de commutation 1112a, nécessaire pour la commutation de la boîte de vitesses. Le moteur de commutation transmet un mouvement de rotation de l'arbre de sortie par l'intermédiaire d'une vis sans fin et d'un engrenage à vis sans fin, c'est-à-dire d'un mécanisme à vis sans fin, à un élément d'entrée d'un organe élastique précontraint, cet élément d'entrée étant constitué de deux disques 1105 et 1106. Le flux de force est transmis par l'intermédiaire d'accumulateurs de force à la bride 1107 et de là à l'arbre 1108, et de là à l'engrenage 1109 qui est engrené avec le secteur denté 1110 de l'arbre central de commutation. L'engrenage à vis sans fin, l'élément d'amortissement 1105 à 1107 ainsi que l'engrenage 1109 sont logés à rotation sur un demi-arbre, qui est désigné par 1140. Le demi-arbre 1140 se loge sur l'un de ses côtés dans le boîtier du moteur de commutation et sur l'autre côté dans le boîtier d'actionneur. La liaison de l'engrenage à vis sans fin du côté sortie de l'organe élastique, par exemple l'élément 1105, 1106 et la liaison du côté sortie de l'organe élastique, la bride 1107, s'effectue de préférence par l'intermédiaire de paires de dentures, par exemple une denture intérieure et une denture extérieure, comme représenté aux Figures 20 à 22.
Le mouvement de rotation est transmis de l'engrenage 1109 au secteur denté 1110 au moyen d'un système à engrenages droits. L'engrenage 1109 peut également être constitué d'un secteur denté, la dimension axiale ou longueur de l'engrenage 1109 étant sélectionnée d'une manière telle que l'engrènement des éléments 1109 et 1110 reste garanti en cas de déplacement axial de l'arbre central de commutation.
Le secteur denté 1110 pourrait également être dune longueur axiale telle que l'engrènement reste garanti, l'engrenage 1109 pouvant être réalisé plus court. Il peut être avantageux que le secteur denté 1110 et les doigts de commutation 1112a, 112b soient reliés en engagement positif ou soient formés d'un seul tenant.
Un doigt de commutation additionnel 1112b peut être prévu en plus du doigt de commutation 1112a, dans le cas où la boite de vitesses est constituée d'une manière telle que la marche arrière est par exemple commutée au moyen d'un autre doigt de commutation que les vitesses avant. Le doigt de commutation 1112b peut alors être formé lui aussi d'un seul tenant ou en engagement positif avec le deuxième doigt de commutation et/ou avec le secteur denté.
Le secteur denté 1110 et les doigts de commutation 1112a, 1112b sont reliés sans rotation à l'arbre central de commutation, l'arbre central de commutation étant guidé dans une douille à palier de glissement montée en ajustage serré dans le boîtier d'actionneur.
Le moteur de sélection transmet le mouvement de rotation de son arbre de sortie par l'intermédiaire d'une vis sans fin et d'un engrenage à vis sans fin, donc d'un mécanisme à vis sans fin, à un excentrique, par exemple un doigt de commutation 124. L'engrenage à vis sans fin et l'excentrique sont montés à rotation sur le demi-arbre du moteur de sélection 1122, qui peut s'appuyer sur l'un de ses côtés dans le boîtier du moteur de sélection et sur l'autre côté dans le boîtier d'actionneur. L'excentrique, par exemple le doigt 1124, pénètre dans une ouverture, par exemple l'évidement 1125, de fourche de sélection fixée sur l'arbre central de commutation ou formée d'un seul tenant avec lui, de sorte qu'un mouvement de rotation de l'excentrique provoque un coulissement de l'arbre central de commutation dans sa direction axiale.
L'ouverture 1125 de la fourche de sélection peut être réalisée d'une manière telle que le mouvement de rotation peut être effectué, dans la zone de course et de rotation de l'arbre central de commutation qui est nécessaire pour la commutation de la boite de vitesses, indépendamment de la position de l'excentrique. Ceci signifie que l'ouverture 1125 de la fourche de sélection peut être suffisamment grande pour que le doigt 1124 de fourche de commutation reste en prise avec l'ouverture 1125 sous l'effet de la rotation de l'arbre central de commutation.
Les dentures de l'engrenage 1109 de commutation de la boite de vitesses et du secteur denté 1110 sont réalisées d'une manière telle que le tracé des flans de dent est dans la direction de l'axe de rotation.
Dans la zone de course et de rotation de l'arbre central de commutation, nécessaire pour la commutation de la boîte de vitesses, un déplacement du secteur denté et du doigt de fixation qui lui est relié de façon fixe peut être effectué dans la direction axiale de l'arbre central de commutation indépendamment de l'angle de rotation du secteur denté. On y parvient par le fait que, soit 1' engrenage 1109, soit l'engrenage 1110 est d'une longueur qui correspond au moins à la zone de course de l'arbre central de commutation, de sorte que l'engrènement des éléments 1109 et 1110 reste garanti, même pour une course totale de l'arbre central de commutation.
Le doigt de commutation 1124 destiné à la sélection peut être réalisé de façon avantageuse sous forme d'élément à configuration cylindrique. Le doigt de manoeuvre du processus de sélection peut également être réalisé d'une épaisseur constante ou selon un contour à forme d'épaisseur constante, de sorte qu'une rotation angulaire du doigt provoque pour l'arbre central de commutation un déplacement axial qui est proportionnel à l'angle de la rotation du doigt. On parvient ainsi à ce que le rayon efficace du doigt de commutation soit maintenu approximativement constant lors d'un pivotement à l'écart de la position médiane, le rapport entre l'angle de pivotement de l'excentrique et le trajet de course de l'arbre central de commutation présentant une linéarité sensiblement idéale et le jeu entre l'ouverture de la fourche de sélection et l'excentrique étant donc sensiblement égal dans toutes les positions angulaires.
La Figure 27 représente un exemple de réalisation d'un organe élastique agencé dans le flux de force entre le moteur électrique et l'arbre central de commutation, dans lequel un élément 1105 en forme de disque est en liaison en engagement positif avec l'élément 1106 en forme de disque, par exemple par une liaison à encliquetage ou au moyen de taquets 1105a.
Entre les deux éléments 1105 et 1106 est agencé un composant 1107 en forme de disque. Sur le côté entraînement, l'élément 1105 comporte une denture 1180 à configuration de denture intérieure. L'engrenage 1104 de vis sans fin de la Figure 23 est par exemple en liaison avec cette denture. L'élément 1107 comporte une collerette 1107a en saillie en direction axiale qui comporte une denture 1181 dans la zone intérieure.
L'arbre 1108 est par exemple en liaison en engagement positif avec cette denture 1181.
Les éléments 1105 et 1106 comportent des zones de logement 1182 et 1183 en forme de coquilles, qui reçoivent des accumulateurs de force 1184. L'élément 1107 comporte des évidements ou fenêtres 1185 dans lesquels les accumulateurs de force sont placés. Les évidements 1182 et 1183 de logement des accumulateurs de force sont sensiblement d'une longueur qui est approximativement égale à l'extension axiale des accumulateurs de force 1184, de sorte que les accumulateurs de force peuvent être reçus sous précontrainte dans les logements. Lors d'une rotation relative entre les composants 1105 et 1106 et le composant 1107 en forme de bride, une force sollicite les accumulateurs de force 1184 et provoque une transmission de couple, de l'élément 1105 à l'élément 1107. La précontrainte des accumulateurs de force peut être sélectionnée d'une manière telle que, par exemple, une compression des accumulateurs de force ne s'effectue que lorsque le couple transmissible est supérieur à la force de précontrainte des accumulateurs de force. Si le couple appliqué continue ensuite à augmenter, les accumulateurs de force sont comprimés de façon sensiblement proportionnelle à cette force et atteignent pour une valeur de force ou une valeur de couple supérieure préalablement définissable un état dans lequel les enroulements des accumulateurs de force se bloquent, ou des butées entre les éléments 1105 et 1107 se bloquent. Lorsque le couple augmente à partir de cette valeur de force ou de couple, la transmission s'effectue en engagement positif, sans aucun effet d'amortissement des accumulateurs de force.
C'est en outre le but de l'invention que de réaliser un dispositif de manoeuvre, par exemple un actionneur, de boite de vitesses automatisée qui comporte un nombre faible ou réduit de pièces, qui puisse en outre être monté facilement che le fabricant de boîtes de vitesses ou le fabricant de véhicules, et dont les exigences d'espace sont faibles. Il est en outre avantageux de pouvoir éviter toutes modifications importantes à des boites déjà existantes.
Les Figures 29 à 32 représentent un autre exemple de réalisation conforme à l'invention.
Sur la boite de vitesses 1201 est fixé l'actionneur 1202, par exemple un dispositif de manoeuvre, pourvu de moteurs électriques 1203, 1204 et d'un mécanisme de démultiplication pour la manoeuvre du processus de commutation et du processus de sélection. Le mouvement de commutation est transmis sous forme de mouvement de rotation à l'arbre central de commutation 1205. La transformation de mouvement du moteur électrique 1203 à l'arbre central de commutation 1205 s'effectue par l'intermédiaire d'un mécanisme à vis sans fin 1206. Le mouvement de rotation du moteur électrique est transmis à l'arbre 1207 par l'intermédiaire du mécanisme de vis sans fin.
Sur l'arbre 1207 est en outre monté sans rotation une denture 1208 qui entraîne un secteur denté 1209 qui est fixé sur une douille 1210. Cette douille est reliée sans rotation par l'intermédiaire d'un boulon 1211 à l'arbre central de commutation 1205. Le couple d'entraînement de l'arbre 1207 est ainsi transmis à l'arbre central de commutation.
La sélection du couloir du schéma s'effectue par un déplacement en va-et-vient de l'arbre central de commutation 1205. La transformation de mouvement du moteur électrique 1204 à 1'arbre central de commutation s'effectue elle aussi par l'intermédiaire d'un mécanisme à vis sans fin 1212. Le mouvement de rotation du moteur électrique est transmis a l'arbre 1213 par l'intermédiaire du mécanisme à vis sans fin.
L'arbre 1213 est en outre pourvu d'un court levier 1214 monté sans rotation. L'autre extrémité de ce levier, ou de ce doigt, pénètre dans une encoche 1215 sur le côté extérieur de la douille 1210. De cette manière, le mouvement de pivotement du levier 1214 est converti en mouvement de course de la douille 1210.
Cette douille est reliée de façon fixe par l'intermédiaire d'un boulon 1211 à l'arbre central de commutation. De cette manière, le mouvement de pivotement du levier 1214 est transformé en mouvement de course de l'arbre central de commutation.
Pendant le processus de sélection, c'est-à-dire pendant le mouvement de course de l'arbre central de commutation 1205, le secteur denté 1209 coulisse en va-et-vient le long de l'engrenage 1208 du moteur de commutation. Lors d'une commutation à l'intérieur du couloir 3/4, l'engrènement s'effectue à mi-hauteur de l'engrenage 1208. Pour le couloir 1/2 ou le couloir 5/R, l'engrènement s'effectue respectivement dans le tiers inférieur et le tiers supérieur de l'engrenage 1208.
Les signaux et l'énergie électrique proviennent de l'extérieur, respectivement aux moteurs électriques 1203, 1204 par l'intermédiaire d'une fiche non représentée.
L'utilisation de la douille 1210 pour le dispositif de manoeuvre est relativement avantageuse.
Elle permet le montage de l'actionneur complet sur l'extrémité de l'arbre central de commutation. Une telle solution est avantageuse dans de nombreuses boites de vitesse de véhicule existantes parce que l'arbre central de commutation est directement incorporé dans la boite de vitesses et ne fait pas partie d'un dôme de commutation ou d'un module intégral.
Selon l'exemple de réalisation représenté aux
Figures, l'actionneur 1202 déjà complètement monté peut être assemblé sur la boîte de vitesses 1201 déjà montée. Il est approprié ici que l'arbre central de commutation 1205 soit guidé à travers l'actionneur ou la douille 1210 et soit relié sans rotation à la douille 1210 par l'intermédiaire du boulon 1211.
L'actionneur 1202 est ensuite vissé sur le carter de boîte de vitesses.
L'actionneur est monté, de façon étanche vis-àvis de poussières extérieures au moyen d'une bague d'étanchéité 1216 d'arbre à la partie supérieure, à l'emplacement auquel la douille 1210 est conduite.
Les Figures 33 à 38 représentent un autre exemple de réalisation de l'invention. Le dispositif de manoeuvre de la boite de vitesses manoeuvre une boîte de vitesses à deux arbres de manoeuvre, pour la commutation et la sélection, qui font saillie hors du carter. En raison de la structure intérieure de la boite de vitesses, les vissages favorables à une solution par adjonction pure pour la fixation du boîtier d'actionneur et les positions de logement des arbres de manoeuvre ne sont pas sur la même pièce.
Les points importants ici sont - manoeuvre de l'arbre de commutation par le deuxième
étage de mécanisme et par un entraîneur additionnel
pour compenser les tolérances axiales - manoeuvre directe de l'arbre de commutation par le
deuxième étage de mécanisme en utilisant un type de
denture qui n'est pas sensible à de petites
variations des distances entre les axes - manoeuvre de l'arbre de sélection à l'aide d'un
mécanisme à coulisse.
La boite de vitesses possède les particularités ou pièces caractéristiques suivantes: carter 1301 de boîte de vitesses, cloche 1302 d'engrenage, arbre de commutation 1303. La commutation des vitesses s'effectue par une rotation 1304 de l'arbre de commutation. La sélection de couloir s'effectue par une rotation 1306 de l'arbre de sélection 1305. Il en résulte simultanément un déplacement longitudinal 1307 de l'arbre de commutation 1303.
L'arbre de commutation 1303 pourrait également être utilisé comme arbre central unique de commutation, avec une rotation pour la commutation et une translation pour la sélection.
Pour fixer l'actionneur de boîte de vitesses en tant qu'adjonction sur la boite de vitesses, le vissage 1308 des pièces 1301 et 1302 de boîtier est approprié. La ligne de séparation 1309 est caractérisée. En utilisant ces points de vissage existants, aucune modification du carter n'est nécessaire chez le fabricant de boites de vitesse.
L'arbre de commutation 1303 et l'arbre de sélection 1305 sont fixés au moyen d'une pièce intermédiaire interne sur la partie de carter de la cloche 1302 d'embrayage.
Les tolérances de positions relatives de l'arbre de commutation 1303 ou de l'arbre de sélection 1305 d'une part et des points de vissages 1308 d'autre part sont relativement grandes.
A la Figure 34 est par exemple représenté l'ensemble boite de vitesses-actionneurs de boîte de vitesses. La Figure représente clairement la boite de vitesses 1301, le boîtier d'actionneur pour la manoeuvre de commutation 1311a, le boîtier d'actionneur pour la manoeuvre de sélection 1311b, le moteur d'entraînement 1312 pour la commutation et le moteur d'entraînement 1313 pour la sélection.
Dans de nombreux exemples de réalisation, il est avantageux d'utiliser un deuxième étage de mécanisme à démultiplication dans la plage de 2 à 5, en particulier dans le domaine de l'ensemble actionneur de commutation. En raison de sa démultiplication constante, un étage à engrenages droits est approprié ici. Il en résulte des exigences quant à l'exactitude de la distance entre axes et du décalage angulaire des axes.
La Figure 35 représente en vue en coupe transversale un actionneur de commutation. Un élément porteur 1314 pour l'ensemble actionneur est vissé sur le carter 1301 de boîte de vitesses aux points de vissage existants. Le moteur d' entraînement 1312 destiné à la commutation est agencé d'une manière telle qu'il se conforme autant que possible au carter de boite de vitesses et que l'axe du pignon de sortie est parallèle à l'arbre de manoeuvre de commutation 1303 sous réserve des défauts liés aux tolérances.
Sur le côté supérieur est bridé, sur le moteur d'entraînement 1312 de commutation, un boîtier 1316 comprenant un étage d'engrenages qui se compose d'un pignon 1315 et d'un secteur denté 1317. La distance entre les axes des deux éléments 1315 et 1317 à dentures engrenées peut être réalisée dans cet agencement selon des tolérances suffisamment petites.
Le boîtier 1316 qui comprend le deuxième étage de démultiplication et le moteur d'entraînement 1312 de commutation sont vissés en commun 1318 sur l'élément porteur 1314.
Le secteur denté 1317 transmet le mouvement à un entraîneur 1320 par l'intermédiaire d'un arbre 1319 à partir du boîtier 1316. L'entraîneur est encoché dans le cas présent, voir Figure 3. Dans 1'encoche fait saillie un levier 1321 qui est fixé sur l'arbre de manoeuvre 1303 de commutation de la boite de vitesses 1301 et qui est profilé de façon convexe en 1322, en restant d'une épaisseur constante de façon particulièrement avantageuse, pour des raisons de minimisation de jeu et de sensibilité aux tolérances.
Dans la variante représentée, l'entraîneur 1320 doit être configuré d'une manière telle que le contact avec le levier 1321 est encore garanti dans la position la plus haute 1323 et la position la plus basse 1324. Le pot polaire 1325 du moteur d'entraînement se trouve en dehors de la zone de pivotement de l'entraîneur 1320 et du levier 1321.
L'agencement représenté peut être réalisé de façon très économique en fabricant le boîtier 1316 sous forme de pièce usinée en tôle, de pièce coulée en aluminium ou de pièce en matière plastique moulée par injection. Des procédés de fabrication adaptés pour le secteur denté 1317 sont par exemple le découpage de précision ou l'estampage de précision. L'entraîneur 1320 est basé sur une pièce usinée en tôle, la stabilité nécessaire de l'encoche pouvant être atteinte par soudage ou par matage 1326.
Il peut être avantageux que l'élément porteur 1314 et le boîtier 1316 soient réalisés en une seule pièce, le moteur d'entraînement de commutation étant agencé comme élément le plus élevé. Il peut également être approprié de prévoir un échange entre l'entraîneur encoché 1320 et le levier 1321. Il est avantageux qu'une position suffisamment exacte de l'axe du deuxième étage de mécanisme soit réalisée au moyen d'un positionnement dans le boîtier d'actionneur et d'une compensation de tolérance par entraîneurs à la sortie du deuxième étage de mécanisme. Il en résulte aussi un agencement compact, en séparant le porteur et le boîtier du deuxième étage de mécanisme.
Une fabrication économique de la sortie d'actionneur à secteur denté, arbre et entraîneur encoché peut être réalisée par la structure représentée.
La Figure 37 représente une vue en coupe transversale de l'ensemble d'actionneur de commutation. Le boîtier 1311a d'actionneur est relié au carter 1301 de boîte de vitesses aux points de vissage existants 1308 . Le moteur d'entraînement 1312 pour la commutation est agencé d'une manière telle que son centre de gravité est disposé aussi verticalement que possible au-dessus des points de vissage 1308.
L'axe du pignon de sortie 1316 doit être aussi parallèle que possible à l'axe de commutation 1303 de la boite de vitesses.
Le pignon de sortie 1315 entraîne directement le secteur denté 1326 relié à l'arbre de commutation 1303, pour réaliser la manoeuvre de commutation 1304.
Comme le moteur de commutation 1312 et le pignon de sortie 1315 sont reliés par l'intermédiaire du boîtier 1311a d'actionneur au carter 1311 de boite de vitesses et que l'arbre de commutation est relié à la cloche 1302 d'embrayage par un élément intermédiaire interne, la distance entre les axes des dentures dépend fortement des tolérances. Afin de maintenir aussi faible que possible l'influence du jeu des dentures, il est possible de sélectionner de préférence un type de denture qui est insensible à des variations de distance entre axes dans la plage des dixièmes de millimètre, par exemple une denture à développante à faible angle d'attaque et déport négatif de profil.
Afin d'atteindre un agencement compact de l'ensemble d'actionneur de commutation et une distance aussi faible que possible entre le moteur de commutation 1312 et le carter 1301 de boîte de vitesses, le secteur denté 1326 est réalisé coudé.
Le boîtier 1311a de l'actionneur est fermé au moyen d'un couvercle 1327 en matière plastique après le vissage sur la boîte de vitesses 1301, afin d'empêcher la sortie de lubrifiant et de protéger la denture vis-à-vis de l'humidité et des poussières. Le couvercle en matière plastique est réalisé d'une manière telle qu'il n'empêche pas le mouvement de sélection 1307 de l'arbre de commutation 1303.
Pour l'agencement représenté d'actionneur de commutation, on utilise de façon avantageuse comme procédé de fabrication pour le boîtier 1311 d'actionneur, une coulée sous pression d'aluminium ou un moulage de matière plastique par injection, en prévoyant éventuellement une matière composite à fibres. Le couvercle de fermeture 1327 est réalisé sous forme de pièce en matière plastique moulée par injection et un procédé de fabrication comme le découpage de précision à étape de déformation intégrée est adapté pour le secteur denté 1326.
La Figure 38 représente en coupe transversale le boiter 1311b d'actionneur. Le moteur de sélection 1313 est vissé sur le boîtier 1311b d'actionneur ouvert vers le bas et vers le côté de façon que son arbre de sortie, sur lequel est rapporté le levier 1329 de moteur, soit aussi parallèle que possible à l'arbre de sélection 1305.
Le mouvement de sélection du levier de moteur est transmis, par l'intermédiaire de la broche 1330 de sélection logée à rotation, au levier 1331 de sélection relié sans rotation à l'arbre de sélection 1305. L'arbre de sélection 1331 est encoché pour recevoir la broche de sélection 1330, les tolérances relatives a son diamètre et à la largeur d'encoche étant aussi étroite que possibles pour minimiser le jeu.
Un procédé adapté de fabrication pour le levier de sélection est un estampage suivi d'un usinage de précision de l'encoche et de l'alésage, ou le découpage de précision.
Les Figures 39 et 40 représentent des dispositifs de manoeuvre conformes à l'invention, pour une manoeuvre automatisée d'une boîte de vitesses afin de manoeuvrer le mouvement de commutation et de sélection d'un arbre central de commutation d'une boîte de vitesses, un moteur électrique étant prévu pour chacune des manoeuvres, par exemple une rotation et un déplacement axial de l'arbre. Les Figures 41a à 41c représentent chacune une vue en coupe transversale ou une vue en élévation d'un élément du dispositif.
Le dispositif 1400 comporte un moteur électrique 1401 qui comporte sur le côté de sortie une vis sans fin 1403 d'un mécanisme à vis sans fin. Cette vis sans fin 1403 s'engrène avec un engrenage 1405 de vis sans fin qui est relié par l'intermédiaire d'un arbre à un engrenage 1412, par exemple un pignon. Ce pignon s'engrène avec la denture d'un secteur denté 1413. Un doigt de commutation 1415 est relié sans rotation et est fixé axialement au secteur denté 1413 ou est formé d'un seul tenant avec lui. Le doigt de commutation 1415 pénètre dans l'une des ouvertures 1416 de fourches de commutation. La fourche de commutation est manoeuvrée et une vitesse est enclenchée par rotation du doigt 1415. Ceci est commandé par l'effet de la manoeuvre au moyen du moteur électrique 1402. Le moteur peut être manoeuvré en sens contraire et le doigt 1415 peut pivoter en va-et-vient. Une vitesse ou une autre peut ainsi être enclenchée dans la boîte de vitesses.
Par coulissement du doigt de commutation 1415 le long de l'axe de l'arbre central de commutation 1411, le doigt de commutation est amené à pénétrer dans une ouverture de fourche de commutation et la vitesse à enclencher ou le couloir correspondant de commutation ou le groupe correspondant de vitesses de la boîte de vitesses est sélectionné. Par rotation du doigt de commutation 1415 autour de l'axe de 1'arbre central de commutation 1411, le coulissement d'une fourche de commutation le long de la tige de commutation associée est effectué et la commutation de la boîte de vitesses l'est donc aussi.
Pour engendrer le mouvement de rotation et de course du doigt de commutation 1415, nécessaire pour la commutation de la boîte de vitesses, un moteur de commutation 1401 et un moteur de sélection 1402 sont utilisés et sont commandés par une unité de commande.
Le mouvement de rotation du moteur de commutation est transmis par l'intermédiaire d'un mécanisme à vis sans fin, comportant une vis sans fin et un engrenage à vis sans fin entre lesquels un organe élastique, par exemple un accumulateur de force est intercalé, et le mouvement est transmis ensuite de cet organe élastique au pignon de commutation 1412. L'engrenage 1405 de vis sans fin, l'organe élastique et le pignon de commutation 1412, par exemple un secteur denté, sont logés à rotation sur un demi-arbre 1414, qui se loge sur l'un de ses côtés dans le boîtier du moteur de commutation et sur l'autre côté sur le boîtier d'actionneur 1418. L'axe 1414 peut également être reçu et logé sur ses deux côtés dans le boîtier de 1'actionneur.
La liaison et la transmission de couple de l'engrenage 1405 a vis sans fin au côté d'entraînement de l'organe élastique et la liaison du côté de sortie de 1'organe élastique avec le pignon 1412 de commutation s'effectuent de la manière décrite cidessus. Au moyen d'un système à engrenages droits, le mouvement de rotation est transmis du pignon de commutation 1412 au secteur denté 1413, le secteur denté 1413 et le doigt de commutation 1415 pouvant être reliés en engagement positif ou être formés d'un seul tenant. Un autre doigt de commutation 1415a peut être relié en engagement positif au secteur denté 1413 ou au doigt de commutation 1415, ou être formé d'un seul tenant avec le secteur denté 1413 ou le doigt de commutation 1415.
Le secteur denté de manoeuvre de la commutation 1413 et les doigts de commutation 1415 et 1415a sont reliés de façon fixe à l'arbre central de commutation 1412, qui par exemple est réalisé dans au moins une douille de palier coulissant, montée en ajustage serré dans le boîtier 1418 d'actionneur.
Le moteur de sélection 1402 transmet son mouvement de rotation par l'intermédiaire d'un mécanisme 1404 a vis sans fin au pignon 1406a de manoeuvre du mouvement de sélection. L'engrenage 1404 à vis sans fin et le pignon 1406a de sélection sont logés à rotation sur le demi-arbre 1407 qui se loge d'un côté dans le boîtier du moteur de sélection et de l'autre côté dans le boîtier 1418 d'actionneur. Sur l'arbre central de commutation 1411 est logée à rotation la crémaillère 1406b de sélection, d'une manière telle que la crémaillère 1406b ne tourne pas lorsque l'arbre central de commutation 1411 tourne autour de son axe. Les dentures du pignon 1406a et de la crémaillère 1406b sont maintenues parallèles entre elles, les dentures des partenaires d'engrènement s'appuyant réciproquement sur les flans de denture. La distance entre axes est ainsi maintenue constante sur toute la largeur du contact de denture.
La crémaillère 1406b de sélection comporte des surfaces 1419 perpendiculaires à l'axe de rotation de 1'arbre central de commutation 1414. L'arbre central de commutation 1414 comporte lui-même les contresurfaces correspondantes 1420, de sorte que la force tangentielle de la denture de pignon est transmise par l'intermédiaire de la crémaillère à l'arbre central de commutation 1411. La rotation du pignon 1406a de sélection provoque un coulissement de la crémaillère 1406b de sélection et de l'arbre central de commutation 1411 le long de leur axe. De cette manière, le secteur denté 1413 et les tourillons 1415 et 1415a coulissent axialement, de sorte qu'ils peuvent être coulissés dans des ouvertures différentes de fourches de commutation.
Des butées internes 1423 qui limitent la zone de mouvement à ce qui est nécessaire ou admissible sont réalisées en raison de la longueur limitée de la crémaillère 1406b de sélection et en raison des dispositions constructives, par exemple des entredents à matriçage partiel seulement sur le bord du composant.
Les axes de rotation du pignon 1406a de sélection et de l'arbre central de commutation 1411 sont perpendiculaires entre eux, de sorte que le mouvement de rotation peut être réalisé indépendamment de la position du pignon 1406a de sélection, et inversement dans la zone du mouvement de course et de rotation de l'arbre central de commutation 1411, nécessaire pour la commutation de la boîte de vitesses.
La crémaillère 1406b de sélection est configurée, selon une forme spéciale de réalisation, d'une manière telle qu'elle comporte une fente 1430 le long de l'axe de rotation de l'arbre central de commutation. La fente 1430 se raccorde dans un guidage à rotation 1421, le guidage à rotation étant d'un diamètre légèrement plus grand que la largeur de la fente.
L'arbre central de commutation 1411 comporte une zone 1422 dont le diamètre est fortement réduit et correspond au guidage à rotation de la crémaillère 1406b de sélection. Le guidage à rotation peut également être réalisé par zones, par exemple seulement sur les zones marginales axiales ou sur les bords de la crémaillère 1406b de sélection. La crémaillère de sélection est rapportée par la fente 1430 sur l'arbre central de commutation. Puisque la dimension de l'arbre central de commutation 1411 est légèrement plus grande que celle de la fente 1430, il s'effectue une liaison en engagement positif, par exemple une liaison par encliquetage. Puisque le pignon de sélection est toujours en prise dans la crémaillère 1406b de sélection en raison des butées internes mentionnées précédemment et que la distance entre axes est assurée en raison du mode de réalisation mentionné ci-dessus des dentures, celle-ci ne peut pas être tirée vers le bas par l'arbre central de commutation.
Les dentures du pignon 1412 de commutation et du secteur denté 1413 sont réalisées d'une manière telle que le tracé des flans des dents est en direction des axes de rotation. Dans la zone du mouvement de course et de rotation de l'arbre central de commutation, nécessaire pour la commutation de la boite de vitesses, un mouvement du secteur denté et donc de doigts reliés de façon fixe peut être exécuté dans la direction axiale de l'arbre central de commutation, indépendamment de l'angle de rotation du secteur denté.
Les dentures du pignon 1412 de commutation et du secteur denté 1413 peuvent elles aussi être réalisées d'une manière telle que les partenaires de dentures s'appuient réciproquement, par exemple, à des flans de dents.
Selon une autre cinématique de l'arbre central de commutation 1411, dans laquelle un mouvement de commutation est un mouvement de coulissement et un mouvement de sélection est un mouvement de rotation, le principe de structure représenté peut être utilisé puisque le mouvement de commutation devient le mouvement de sélection et inversement.
L'arbre central de commutation 1411 comporte à l'une de ses zones d'extrémité une zone 1432 à réduction de diamètre, qui est bloquée par un bouton de blocage 1431.
Cette zone 1432 est reçue par l'évidement 1433 de la crémaillère 1406b et est logée à rotation mais de façon axialement fixe. A cet effet, la crémaillère 1406b comporte, sur les deux côtés de la fente 1419, des faces 1435 qui empêchent la crémaillère 1406b de s 'écarter.
Selon l'invention, le véhicule comporte un moteur d'entraînement, une boîte de vitesses et un système de transmission de couple, par exemple un embrayage, un dispositif de manoeuvre automatisée de la boîte de vitesses qui est équipé d'une unité de commande et d'au moins un actionneur susceptible d'être commandé par l'unité de commande pour une commutation/sélection automatisée d'une démultiplication de boîte de la boîte de vitesses. L'unité de commande est ici en liaison de signaux avec au moins un capteur et éventuellement avec d'autres unités électroniques.
L'actionneur comporte un premier entraînement 1401 de manoeuvre d'un élément 1416 de boîte de vitesses pour commuter une démultiplication de boîte de vitesses et un deuxième entraînement 1402 pour manoeuvrer un élément 1411 de la boîte de vitesses pour sélectionner une démultiplication de boîte de vitesses, le premier entraînement 1401 manoeuvrant un élément de la boite de vitesses 1416 ou le dispositif 1411 de commutation de la démultiplication de boite de vitesses par l'intermédiaire d'un premier mécanisme, par exemple un mécanisme 1403, 1405 à vis sans fin en aval duquel est agencé un mécanisme 1412, 1413 à engrenages droits, et le deuxième entraînement manoeuvre un élément de la boîte de vitesses ou le dispositif 1411 de sélection de la démultiplication de boîte de vitesses par 1'intermédiaire d'un deuxième mécanisme, par exemple un mécanisme 1404, 1404a à vis sans fin, un engrenage droit 1406a qui s'engrène avec une crémaillère 1406b est disposé en aval du mécanisme 1404, 1404a à vis sans fin et la crémaillère 1406b est reçue en étant logée à rotation sur un arbre 1411 mobile axialement et susceptible de tourner. I1 est approprié que l'arbre 1411 puisse être soul la denture. La crémaillère 1406b comporte en direction axiale un alésage 1433 ou une fente 1430 qui reçoit à rotation mais de façon axialement fixe une zone 1432, à diamètre réduit, de l'arbre 1411. L'arbre 1411 comporte une zone 1432 à diamètre réduit qui porte à rotation la crémaillère 1406b, une butée 1431 de fin de course qui assure axialement la crémaillère étant reliée à l'arbre. La butée de fin de course est réalisée de façon avantageuse d'un seul tenant avec l'arbre Selon un autre exemple de réalisation, la crémaillère est reliée en engagement positif à l'arbre. Selon un autre exemple de réalisation, la crémaillère est vissée par filetage à l'arbre.
La crémaillère comporte un évidement central 1403, par exemple un alésage, qui s'étend en direction axiale1 et une fente 1430 qui s'étend en direction axiale, la crémaillère comportant, de chaque côté de la fente, des faces élastiques déformables qui limitent la fente.
La crémaillère est d'une configuration sensiblement cylindrique creuse, la fente de la crémaillère étant agencée dans une zone de face opposée à la denture.
Il est avantageux que la crémaillère 1406b et/ou l'engrenage 1406a qui s'engrène avec elle soient fabriqués en matière plastique.
La Figure 42 représente une vue fragmentaire d'un dispositif de manoeuvre selon l'invention, dans laquelle l'arbre 1411 ainsi que le secteur denté 1413 qui lui est relié sont seuls représentés. La Figure représente en outre les doigts de commutation 1415 et 1415a qui sont reliés de façon fixe à l'arbre 1411 ou au secteur denté 1413. Les doigts de commutation 1415 et 1415a manoeuvrent, en pénétrant dans une ouverture de fourche de commutation, les fourches de commutation 1416 pour enclencher une vitesse dans la boite de vitesses.
Le déplacement axial de l'arbre 1411 ou le déplacement de sélection s'effectue par l'intermédiaire d'un entraînement de l'arbre au moyen d'un engrenage ou pignon qui n'est pas représenté à la
Figure 42. A l'extrémité supérieure de l'arbre est réalisée à cet effet une denture qui est réalisée sur la surface cylindrique de l'arbre, et les dents individuelles de la denture sont d'un tracé périphérique circulaire ou sont réalisées sous forme de segments de cercles, qui s'étendent sur une plage angulaire partielle de l'arbre. L'engrenage s'engrène donc avec la denture 1490 de l'arbre 1411, tandis que l'arbre est cependant mobile à rotation en contact de denture. A ce sujet, la denture 1490 est disposée d'une manière telle que l'arbre peut tourner. Les dents de la denture 1490 sont réalisées et agencées de manière concentrique à l'axe de l'arbre.
Dans les conditions actuelles de densité de trafic, il est avantageux d'automatiser les boites de vitesses à commande manuelle, généralement connues, au moyen d'un ensemble actionneur de boîte de vitesses dans le but d'automatiser le processus de sélection et de commutation et éventuellement le processus d'embrayage.
Pour le cas de boîtes de vitesses sur lesquelles peut être vissé un dôme de commutation à arbre central de commutation qui fait saillie dans la boîte de vitesses, des dispositifs conformes à l'invention sont représentés dans les exemples de réalisation exposés précédemment. Si la boîte de vitesses ne possède aucun dôme de commutation à arbre central de commutation, mais un arbre de commutation en saillie hors de la boite de vitesses, cet arbre de commutation est tourné pour la sélection de couloir et coulissé en translation pour la manoeuvre de commutation. Dans de telles boîtes de vitesses, on réalise sur cet arbre de commutation une articulation d'actionneurs à entraînements électriques. Comme les actionneurs de boites de vitesses sont entraînés ou manoeuvrés par des moteurs électriques, il est avantageux pour l'adaptation de la vitesse de rotation ou du couple d'utiliser un deuxième étage, additionnel, de mécanisme, tant pour la manoeuvre de sélection que pour la manoeuvre de commutation: voir Figure 43.
Le deuxième étage de mécanisme de manoeuvre de commutation se compose essentiellement d'un étage d'engrenages et d'un levier qui transforme le mouvement de rotation d'un secteur denté en un mouvement linéaire. Pour le mouvement de sélection, un deuxième étage de boite de vitesses peut être réalisé de façon avantageuse par une chaîne cinématique à quatre joints articulés dans l'espace.
Il est avantageux que l'influence du mouvement de commutation sur le bras de sélection fixé sur l'arbre de commutation soit faible ou inexistante.
Si ce bras de sélection est entraîné lors d'une commutation, de sorte qu'un débrayage est nécessaire, une stratégie de commande appropriée permet de réaliser un débrayage de façon avantageuse, le moteur de sélection étant rajusté pendant la commutation au moyen d'une courbe de compensation.
La boîte de vitesses à automatiser, y compris son arbre de manoeuvre de commutation, présente les particularités ou pièces caractéristiques suivantes: carter de boite de vitesses, boîtier intermédiaire, dispositif de retenue à encliquetage de commutation, arbre de commutation, la commutation des vitesses s'effectuant par coulissement de l'arbre de commutation et la sélection des couloirs s'effectuant par rotation de l'arbre de commutation.
Pour le centrage et l'agencement, par exemple la fixation, d'un actionneur de boîte de vitesses monté par adjonction sur le carter de boîte de vitesses, des alésages filetés sont appropriés sur le carter de boite de vitesses. La fixation additionnelle de l'actionneur de boîte de vitesses peut s'effectuer sur d'autres alésages. En utilisant ces emplacements déjà existants sur la boite de vitesses, aucune modification de la boite de vitesses n'est nécessaire chez le fabricant de boites de vitesses.
A la Figure 43, le carter 1501 de boite de vitesses et les actionneurs sont représentés ensemble.
On remarque le carter 1501 de boite de vitesses, le moteur de commutation 1511, la plaque 1512 de moteur, le boîtier 1513 d'actionneur, le boulon de logement 1514 pour le centrage de l'actionneur de la boîte de vitesses par rapport au carter de la boite de vitesses, le levier de commutation 1515, le bras de sélection 1516, les accouplements de la chaîne cinématique 1517 à quatre joints articulés, le moteur de sélection 1518 et le support 1519 d'actionneur. Le support 1519 d'actionneur est vissé au carter de la boite de vitesses aux positions 1510.
La Figure 44 est une vue en coupe transversale de l'actionneur de boite de vitesses. Le boîtier 1513 d'actionneur est centré au moyen du boulon de logement 1514 sur le carter de boite de vitesses, où il pénètre dans un alésage. Dans le boîtier 1513 d'actionneur se trouve à un étage d'engrenages qui se compose d'un pignon 1522 de moteur et d'un secteur denté 1523. Le secteur denté 1523 est logé à rotation, conjointement avec le levier de commutation 1515, sur le boulon de logement 1514. De cette manière, les distances entre le milieu du secteur denté et 1'axe de commutation 1504 et le pignon 1522 de moteur sont fixées selon des tolérances peu exigeantes. Le secteur denté 1523 transmet au levier de commutation 1515 son mouvement de pivotement par l'intermédiaire d'une liaison en engagement positif. Le mouvement de pivotement du levier de commutation 1515 est transformé en un déplacement linéaire de commutation 1507 par l'intermédiaire d'une tête sphérique 1524 qui pénètre dans une ouverture de l'arbre. Le bras de sélection 1516 est fendu pour compenser les différences de hauteur de la tête sphérique qui apparaissent dans ce cas. L'agencement représenté peut être exécuté en minimisant fortement les coûts de fabrication puisque le boîtier 1513 d'actionneur peut être fabriqué sous forme de pièces usinées en tôle, de pièces coulées sous pression en aluminium ou de pièces en matière plastique moulées par injection. Des procédés de découpage de précision, de frittage ou de coulée de précision sont adaptés pour le secteur denté 1523. Le levier de commutation 1515 peut être fabriqué par coulée ou par estampage. Il est avantageux que la position précise d'axe du deuxième étage de mécanisme soit connue de façon suffisante par le logement du secteur denté et du pignon de moteur dans le boîtier de l'actionneur. Il est avantageux également que soit connue une position suffisamment précise des axes de la démultiplication de levier par le logement du levier de commutation sur le boulon de logement.
A la Figure 45 est représentée la chaîne cinématique à quatre joints articulés dans l'espace de l'ensemble d'actionneur de sélection. L'axe 1525 du moteur de sélection est logé dans le support d'actionneur fixé sur le carter de boite de vitesses.
Le levier de sélection 1521 est rapporté sur l'axe 1525 du moteur de sélection, de sorte que la position du levier de sélection 1521 par rapport au carter 1501 de boite de vitesses et donc par rapport à l'arbre de commutation 1504 est clairement définie. Lorsque l'on fait tourner le levier de sélection 1521 autour de son axe de rotation 1525, le bras de sélection 1516 est articulé par l'intermédiaire de l'accouplement 1517 et est tourné. Cette rotation est transmise par l'intermédiaire d'une liaison en engagement positif à l'arbre de commutation 1524 et engendre ainsi le mouvement de pivotement 1528 pour la sélection de couloir.
La solution à chaîne cinématique à quatre joints articulés montre que le bras de sélection 1516 est entraîné lors de la commutation et que, de cette manière, les comportements de levier de la chaîne cinématique à quatre joints articulés et l'association entre la position du levier de sélection 1521 et la position du bras de sélection 1516 varient. Afin d'éviter de solliciter la chaîne de cinématique à quatre joints articulés, le levier de sélection est tourné, pendant le processus de commutation, d'une façon qui correspond à une courbe caractéristique de compensation.
L'agencement représenté peut être réalisé sans utiliser de nombreux composants puisque le levier de commutation 1521 peut être fabriqué par découpage de précision, par estampage, par frittage, par coulée ou par moulage de matière plastique par injection. Un produit rond provenant d'une tige ou d'un moulage par injection de matière plastique est approprié pour la bielle 1517. L'arbre de sélection peut être fabriqué sous forme de pièce en acier coulé ou sous forme de groupe soudé.
Puisque l'axe de moteur de sélection est logé dans le support 1519 d'actionneur, la position du levier de sélection 1521 par rapport au bras de sélection 1516 est définie de façon suffisamment précise. Un agencement comprenant un petit nombre de composants simples peut être réalisé en compensant par logiciel l'effet de mouvement de commutation sur 1' ensemble d'actionneur de sélection. La solution à chaîne cinématique a quatre joints articulés est susceptible aussi de sélectionner dans quatre couloirs.
A la Figure 46 sont représentés les composants essentiels de la solution a coulisseau. Par rotation du levier de sélection 1521 autour de l'axe 1525 du moteur de sélection, le bras de sélection 1516 est articulé au moyen d'une tête sphérique avec le coulisseau positionné 1526. Une liaison en engagement positif entre le bras de sélection 1516 et l'arbre de commutation 1514 engendre le mouvement de sélection 1508. La réalisation encochée du bras de sélection 1516 permet de maintenir une position inchangée pour le coulisseau pendant le processus de commutation, sans qu'il en résulte une modification de la démultiplication de l'ensemble d'actionneur de sélection.
Les revendications annexées à la présente demande sont des propositions de formulation, sans préjudice de l'obtention d'une protection par brevet qui continue. La demanderesse se réserve le droit de revendiquer encore d'autres particularités qui ne sont jusqu'ici exposées que dans la description et/ou les dessins.
Des références employées dans les sousrevendications concernent la poursuite du développement de l'objet de la revendication principale grâce aux particularités des sous revendications respectives; il ne faut pas les considérer comme un renoncement à l'obtention d'une protection autonome de l'objet des particularités des sous-revendications concernées.
Mais les objets de ces sous-revendications constituent aussi des inventions autonomes, qui représentent une configuration indépendante des objets des sous-revendications précédentes.
L'invention n'est pas non plus limitée à l'exemple ou aux exemples de réalisation de la description. Bien plutôt, de nombreuses altérations et modifications sont possibles dans le cadre de l'invention, en particulier des variantes, éléments et combinaisons et/ou matières qui sont par exemple inventives par combinaison ou transformation des particularités ou éléments ou étapes de procédé décrits dans la description générale et les modes de réalisation ainsi que les revendications et contenus dans les dessins, et qui conduisent par des particularités combinables à un nouvel objet ou à de nouvelles étapes de procédé ou séquences d'étapes de procédé, dans la mesure aussi où ils concernent des procédés de fabrication, de vérification et d'usinage.

Claims (13)

REVENDICATIONS
1. Véhicule à moteur comportant un moteur d'entraînement, une boîte de vitesses et un système de transmission de couple, par exemple un embrayage, un dispositif de manoeuvre automatique de la boîte de vitesses, une unité de commande et au moins un actionneur que peut commander l'unité de commande de manière à commuter/sélectionner automatiquement une démultiplication de boîte de vitesses de la boîte de vitesses, dans lequel
- l'unité de commande est en liaison de signaux avec au moins un capteur
- l'actionneur comporte un premier entraînement pour manoeuvrer un élément de boîte de vitesses pour commuter une démultiplication de boîte de vitesses et un deuxième entraînement, pour manoeuvrer un élément de boîte de vitesses pour sélectionner une démultiplication de boîte de vitesses,
caractérisé en ce que
- le premier entraînement manoeuvre un élément (101) de la boîte de vitesses, destiné à commuter la démultiplication de boîte de vitesses, par l'intermédiaire d'un premier mécanisme, par exemple un mécanisme à vis sans fin en aval duquel est agencé un mécanisme à engrenages droits ; et
- le deuxième entraînement manoeuvre un élément (102) de la boîte de vitesses, destiné à sélectionner la démultiplication de boîte de vitesses, par exemple un mécanisme à vis sans fin en aval duquel est agencé un engrenage droit qui s'engrène avec une crémaillère reçue logée à rotation sur un arbre rotatif et axialement mobile.
2. Véhicule selon la revendication 1, caractérisé en ce que
- l'arbre (102, 1411) peut être soulevé et abaissé (déplacé) au moyen du deuxième entraînement par l'intermédiaire d'un mécanisme à vis sans fin et d'un engrenage monté en aval et de la crémaillère.
3. Véhicule selon la revendication 1, caractérisé en ce que
- l'arbre (101) peut tourner sous l'effet du premier entraînement par l'intermédiaire d'une vis sans fin et d'un engrenage à vis sans fin et éventuellement d'un mécanisme à engrenage droit monté en aval.
4. Véhicule selon la revendication 1, 2, ou 3, caractérisé en ce que
- l'arbre (1411) peut tourner sous l'effet du premier entraînement et peut être soulevé et abaissé sous l'effet du deuxième entraînement et en ce que
- la crémaillère (1406b) est montée à rotation mais de façon axialement fixe sur l'arbre et ne peut pas tourner par rapport à l'engrenage qui s'engrène avec la crémaillère, lorsque l'arbre est tourné.
5. Véhicule selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que
- la crémaillère (1406b) comporte un alésage ou une fente en direction axiale qui reçoit à rotation mais de façon axialement fixe une zone à diamètre réduit de l'arbre (1411).
6. Véhicule selon la revendication 5, caractérisé en ce que
- l'arbre(1411) comporte une zone à diamètre réduit qui porte à rotation la crémaillère (1406b), et en ce que
- une butée de fin de course, qui bloque axialement la crémaillère est reliée à l'arbre.
7. Véhicule selon la revendication 6, caractérisé en ce que
- la butée de fin de course est réalisée d'un seul tenant avec l'arbre (1411)
8. Véhicule selon la revendication 6, caractérisé en ce que
- la butée de fin de course est reliée en engagement positif à l'arbre (1411).
9. Véhicule selon la revendication 6, caractérisé en ce que la butée de fin de course est vissée à l'arbre (1411) au moyen d'un filetage.
10. Véhicule selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que
- la crémaillère (1406b) comporte un évidemment central qui s'étend en direction axiale, par exemple un alésage, et une fente qui s'étend en direction axiale et en ce que
- la crémaillère (1406b) comporte des faces. élastiques déformables qui limitent la fente.
11. Véhicule selon la revendication 10, caractérisé en ce que
- la fente de la crémaillère (1406b) est agencée dans une zone de face opposée à la denture.
12. Véhicule selon la revendication 10, caractérisé en ce que
- la crémaillère (1406b) et/ou l'engrenage(1406a) qui s'engrène avec elle est fabriqué en matière plastique.
13. Véhicule à moteur comportant un moteur d'entraînement, une boîte de vitesses et un système de transmission de couple, par exemple un embrayage, un dispositif de manoeuvre automatique de la boîte de vitesses, une unité de commande et au moins un actionneur que peut commander l'unité de commande de manière à commuter/sélectionner automatiquement une démultiplication de boîte de vitesses de la boîte de vitesses, dans lequel
- l'unité de commande est en liaison de signaux avec au moins un capteur;
- l'actionneur comporte un premier entraînement pour manoeuvrer un élément de boîte de vitesses pour commuter une démultiplication de la boîte de vitesses et un deuxième entraînement, pour manoeuvrer un élément de boîte de vitesses pour sélectionner une démultiplication de boîte de vitesses,
caractérisé en ce que
- le premier entraînement (1401) manoeuvre un élément de la boîte de vitesses, destiné à commuter la démultiplication de boîte de vitesses, par l'intermédiaire d'un premier mécanisme, par exemple un mécanisme à vis sans fin en aval duquel est agencé un mécanisme à engrenages droits ; et
- le deuxième entraînement (1402) manoeuvre un élément de la boîte de vitesses, destiné à sélectionner la démultiplication de boîte de vitesses, par l'intermédiaire d'un deuxième mécanisme, par exemple un mécanisme à vis sans fin, en aval duquel est agencé un engrenage droit qui s'engrène avec une denture qui est formée, sur un arbre rotatif et axialement mobile, au moyen de dents agencées de manière concentrique à l'axe de l'arbre.
FR9901085A 1998-02-03 1999-02-01 Vehicule a moteur Expired - Fee Related FR2774448B1 (fr)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19804214 1998-02-03

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR2774448A1 true FR2774448A1 (fr) 1999-08-06
FR2774448B1 FR2774448B1 (fr) 2006-08-18

Family

ID=7856515

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR9901085A Expired - Fee Related FR2774448B1 (fr) 1998-02-03 1999-02-01 Vehicule a moteur

Country Status (6)

Country Link
JP (1) JP4063435B2 (fr)
CN (1) CN100371630C (fr)
BR (1) BR9900518A (fr)
DE (1) DE19904021B4 (fr)
FR (1) FR2774448B1 (fr)
IT (1) IT1307661B1 (fr)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2822517A1 (fr) * 2001-03-26 2002-09-27 Valeo Dispositif de commande de changement de rapport de transmission dans une boite de vitesses
WO2018100260A1 (fr) * 2016-12-02 2018-06-07 Renault S.A.S Systeme de support d'un moteur electrique sur un carter, procede d'assemblage du moteur sur le carter et boite de vitesse robotisee

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2794208B1 (fr) * 1999-05-26 2003-05-02 Valeo Dispositif d'actionnement automatise pour le passage ou la selection de rapport d'une boite de vitesses pour vehicules automobiles
DE19955893A1 (de) * 1999-11-20 2001-06-13 Daimler Chrysler Ag Betätigungsvorrichtung
WO2001072542A2 (fr) 2000-03-28 2001-10-04 Luk Lamellen Und Kupplungsbau Beteiligungs Kg Vehicule avec boite de vitesse
JP2001354049A (ja) * 2000-06-12 2001-12-25 Mitsubishi Electric Corp 同期噛合式自動変速機の制御装置
JP2002031163A (ja) * 2000-07-12 2002-01-31 Mitsubishi Electric Corp 歯車式自動変速装置
JP4637343B2 (ja) * 2000-11-02 2011-02-23 アイシン・エーアイ株式会社 同期噛合式変速機における変速制御装置
JP3722689B2 (ja) * 2000-11-07 2005-11-30 三菱電機株式会社 同期噛合式自動変速機の制御装置
FR2817314B1 (fr) * 2000-11-30 2003-03-21 Renault Dispositif de changement de vitesse pour une boite de vitesses de vehicule automobile
DE10059790B4 (de) * 2000-12-01 2016-12-01 Volkswagen Ag Verfahren zur Steuerung eines Gangstellers
DE10111994B4 (de) * 2001-03-13 2012-01-19 Continental Automotive Gmbh Anordnung zum Messen einer Winkelposition einer Schaltwalze eines Getriebes, insbesondere für ein Kraftfahrzeuggetriebe
DE10143325A1 (de) * 2001-09-05 2003-03-20 Zahnradfabrik Friedrichshafen Getriebe mit elektromechanischen Getriebesteller
DE10232873A1 (de) * 2002-07-19 2004-01-29 Zf Friedrichshafen Ag Elektromechanischer Getriebesteller
DE10325737A1 (de) * 2003-06-06 2004-12-23 Robert Bosch Gmbh Elektromotor für automatisierte Schaltgetriebe
JP2005140242A (ja) * 2003-11-06 2005-06-02 Iseki & Co Ltd 作業車両の変速制御装置
JP2007225072A (ja) * 2006-02-27 2007-09-06 Hitachi Ltd 自動車の制御装置
DE102008029265B4 (de) * 2008-06-19 2022-03-24 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Schaltfingeranordnung und Verfahren zu ihrer Herstellung sowie Schaltmecha-nismus mit der Schaltfingeranordnung
DE102008029262B4 (de) * 2008-06-19 2020-03-26 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Verriegelungsvorrichtung zur Verriegelung von Schaltschienen eines Getriebes
DE102008031313A1 (de) * 2008-07-02 2010-01-07 Schaeffler Kg Schaltanordnung für ein Kraftfahrzeug-Wechselgetriebe
DE102009036698A1 (de) * 2009-08-07 2011-02-10 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Schaltgetriebe
KR101975444B1 (ko) * 2012-11-30 2019-05-07 콩스베르그 오토모티브 아베 시프트-바이-와이어 트랜스미션을 위한 회전식 시프트 엑추에이터
DE102015118952A1 (de) * 2015-11-05 2017-05-11 Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH Getriebestelleinrichtung für ein automatisiertes Schaltgetriebe eines Fahrzeuges
DE102016214342A1 (de) * 2016-08-03 2018-02-08 Zf Friedrichshafen Ag Getriebeaktuator sowie Kraftfahrzeug
CN106090202B (zh) * 2016-08-31 2019-02-05 王鹏阳 一种全自动变速箱的电子控制***的实现方法
JP6565946B2 (ja) * 2017-01-27 2019-08-28 トヨタ自動車株式会社 制御部品ユニットの取付構造
DE102018203235A1 (de) * 2018-03-05 2019-09-05 Zf Friedrichshafen Ag Elektromotor zur Betätigung von Schaltelementen für Automatikgetriebe und System mit solchen Elektromotoren
DE102020127086A1 (de) 2020-10-15 2022-04-21 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Getriebe, Antriebsstrang für ein Fahrzeug sowie Fahrzeug

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4570765A (en) * 1982-08-31 1986-02-18 Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha Gearshift system for an automobile
JPS6330637A (ja) * 1986-07-24 1988-02-09 Fujitsu Ltd 変速機の駆動装置
DE19504847A1 (de) 1994-02-23 1995-09-28 Luk Getriebe Systeme Gmbh Steuerverfahren für ein Drehmoment-Übertragungssystem und Drehmoment-Übertragungssystem zur Durchführung des Steuerverfahrens
DE19627980A1 (de) 1995-07-12 1997-01-16 Luk Getriebe Systeme Gmbh Betätigungsvorrichtung
FR2749636A1 (fr) * 1996-06-05 1997-12-12 Luk Getriebe Systeme Gmbh Dispositif d'actionnement
FR2764357A1 (fr) * 1997-06-05 1998-12-11 Mannesmann Sachs Ag Dispositif de positionnement pour boite de vitesses automatique avec actionnement de secours, et procede pour l'actionnement de ce dispositif
FR2774447A1 (fr) * 1998-02-03 1999-08-06 Luk Getriebe Systeme Gmbh Vehicule equipe d'un dispositif de manoeuvre automatisee d'une boite a vitesses

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2207715B (en) * 1987-07-28 1991-10-09 Gaydon Techn Ltd Vehicle transmissions
JPH05126835A (ja) * 1991-10-31 1993-05-21 Shimadzu Corp 分注装置
DE19713423C5 (de) * 1996-04-03 2015-11-26 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Vorrichtung und Verfahren zur Betätigung eines Getriebes
FR2752282B1 (fr) * 1996-08-06 2001-08-17 Luk Getriebe Systeme Gmbh Vehicule a boite de vitesses automatique
DE29622669U1 (de) * 1996-09-23 1997-03-27 Fichtel & Sachs Ag, 97424 Schweinfurt Stelleinrichtung eines in zwei Bewegungsarten bewegbaren Ausgangsteils

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4570765A (en) * 1982-08-31 1986-02-18 Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha Gearshift system for an automobile
JPS6330637A (ja) * 1986-07-24 1988-02-09 Fujitsu Ltd 変速機の駆動装置
DE19504847A1 (de) 1994-02-23 1995-09-28 Luk Getriebe Systeme Gmbh Steuerverfahren für ein Drehmoment-Übertragungssystem und Drehmoment-Übertragungssystem zur Durchführung des Steuerverfahrens
DE19627980A1 (de) 1995-07-12 1997-01-16 Luk Getriebe Systeme Gmbh Betätigungsvorrichtung
FR2736594A1 (fr) * 1995-07-12 1997-01-17 Luk Getriebe Systeme Gmbh Dispositif d'actionnement notamment pour vehicules
FR2749636A1 (fr) * 1996-06-05 1997-12-12 Luk Getriebe Systeme Gmbh Dispositif d'actionnement
FR2764357A1 (fr) * 1997-06-05 1998-12-11 Mannesmann Sachs Ag Dispositif de positionnement pour boite de vitesses automatique avec actionnement de secours, et procede pour l'actionnement de ce dispositif
FR2774447A1 (fr) * 1998-02-03 1999-08-06 Luk Getriebe Systeme Gmbh Vehicule equipe d'un dispositif de manoeuvre automatisee d'une boite a vitesses

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 012, no. 241 (M - 716) 8 July 1988 (1988-07-08) *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2822517A1 (fr) * 2001-03-26 2002-09-27 Valeo Dispositif de commande de changement de rapport de transmission dans une boite de vitesses
WO2018100260A1 (fr) * 2016-12-02 2018-06-07 Renault S.A.S Systeme de support d'un moteur electrique sur un carter, procede d'assemblage du moteur sur le carter et boite de vitesse robotisee
FR3059851A1 (fr) * 2016-12-02 2018-06-08 Renault S.A.S Systeme de support d'un moteur electrique sur un carter, procede d'assemblage du moteur sur le carter et boite de vitesses robotisee

Also Published As

Publication number Publication date
ITMI990193A1 (it) 2000-08-02
JP4063435B2 (ja) 2008-03-19
FR2774448B1 (fr) 2006-08-18
BR9900518A (pt) 2000-03-14
IT1307661B1 (it) 2001-11-14
CN1227319A (zh) 1999-09-01
DE19904021A1 (de) 1999-08-05
DE19904021B4 (de) 2013-05-29
CN100371630C (zh) 2008-02-27
JPH11315917A (ja) 1999-11-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FR2774448A1 (fr) Vehicule a moteur
FR2752282A1 (fr) Vehicule a boite de vitesses automatique
EP1382476B1 (fr) Chaine de traction comportant un mecanisme de changement de rapport integre dans une roue et procédé de changement de rapport associé
FR2550871A1 (fr) Dipositif destine a exploiter le couple maximal de l'unite d'entrainement des systemes d'entrainement de vehicules ou de convoyeurs
EP0862702A1 (fr) Embrayage a friction a actionneur electromecanique, notamment pour vehicule automobile
FR2816554A1 (fr) Systeme de transmission de vehicule et dispositif de changement de vitesse pour cette transmission
FR2805021A1 (fr) Mecanisme de transmission de couple a dispositif de degagement
EP1496292B1 (fr) Procédé de changement de rapport pour chaîne de traction comportant un mécanisme de changement de rapport pour chaque roue motrice
FR2774447A1 (fr) Vehicule equipe d'un dispositif de manoeuvre automatisee d'une boite a vitesses
WO2012107679A1 (fr) Dispositif et procédé pour la commande d'une boite de vitesses a double embrayage
EP1318335B1 (fr) Boíte de vitesses automatisée à passages sous couple
EP3296147A1 (fr) Transmission pour vehicule automobile a propulsion electrique
EP1108169B1 (fr) Actionneur electromecanique pour boite de vitesse de vehicule automobile
FR3069608A1 (fr) Systeme de commande d’un verrou de parking pour bloquer une transmission d’un vehicule automobile
WO2011042676A1 (fr) Procede de commande d'une boite de vitesses pilotee pour vehicule automobile hybride ou a double embrayage
EP2053275A1 (fr) Dispositif de detection de point mort pour les commande interne de boite de vitesses
JP7500639B2 (ja) 最終的な駆動歯車に対して負荷を共有する平行なツイン歯車対を有する変速機を備える電気駆動モジュール
EP1229274B1 (fr) Boíte de vitesses mécanique à actionneurs de passage
FR2912795A1 (fr) Actionneur de transmission a ou moins trois configurations.
FR2896564A1 (fr) Boite de vitesses robotisee a deux actionneurs.
WO2023198803A1 (fr) Dispositif d'entraînement différentiel
FR2914976A1 (fr) Grille de commande de vitesses pour vehicule et boite de vitesses equipee d'une telle grille
WO2022028763A1 (fr) Dispositif d'immobilisation d'un vehicule hybride, boite de vitesse et procede de commande correspondants
EP2141390A1 (fr) Actionneur de passage de vitesses verrouillé dans ses positions centrale et extrêmes
WO1999057459A1 (fr) Boite de vitesses synchronisee

Legal Events

Date Code Title Description
ST Notification of lapse

Effective date: 20091030