FR2805877A1

FR2805877A1 - GEARBOXES

Info

Publication number: FR2805877A1
Application number: FR0102876A
Authority: FR
Inventors: Graham Peter Romer
Original assignee: LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH
Current assignee: LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH
Priority date: 2000-03-04
Filing date: 2001-03-02
Publication date: 2001-09-07
Anticipated expiration: 2021-03-02
Also published as: GB0105045D0; DE10102031A1; GB2360556A; GB0005185D0; DE10102031B4; FR2805877B1; GB2360556B

Abstract

Mécanisme de changement de vitesses à coût favorable, de faibles dimensions et de manoeuvre rapide.Un mécanisme de changement de vitesse contient au moins deux coulisseaux (111, 112, 113) de la boîte de vitesses qui sont disposés parallèlement l'un à l'autre et un élément sélecteur (100) qui est disposé de façon à se déplacer dans une première direction X transversalement à l'axe des coulisseaux pour être amené dans l'un, sélectionné, des coulisseaux et s'engager avec lui, l'élément sélecteur (110) étant déplacé par un électroaimant faisant mécanisme de positionnement de l'élément sélecteur.L'invention concerne un mécanisme de changement de vitesse d'une botte de vitesses et peut s'employer en particulier dans des bottes de vitesses automatisées multiétagées.Mechanism for shifting at favorable cost, small dimensions and fast maneuvering.A gearshift mechanism contains at least two slides (111, 112, 113) of the gearbox which are arranged parallel to each other. another and a selector element (100) which is arranged to move in a first direction X transversely to the axis of the sliders to be brought into, selected from, and engage with the sliders, the element selector (110) being moved by an electromagnet making positioning mechanism of the selector element.The invention relates to a gearshift mechanism of a gearbox and can be used in particular in multi-stage automated gearboxes.

Description

La présente invention concerne une boîte de vitesses et un mécanisme de changement de vitesses et en particulier un mécanisme de changement de vitesses pour des boîtes de vitesses multiétagées qui sont employés dans boîtes de vitesses automatiques. The present invention relates to a gearbox and gearshift mechanism and in particular to a gearshift mechanism for multi-stage gearboxes which are employed in automatic gearboxes.

Dans des boîtes de vitesses automatiques, ci-dessous également dénommées systèmes de boîte de vitesses automatiques, par exemple dans systèmes automatisés de boîte de vitesses manuelles ou dans des systèmes automatiques ou semi-automatiques de boîte de vitesses qui comportent particulier une boîte de vitesses multiétagée du type décrit par exemple dans documents WO 97/05410 ou WO 97/40300 dont la publication reprise ici à titre de référence, un mécanisme de changement de vitesse comporte une pluralité de coulisseaux ou tringles de la boîte de vitesses, chaque coulisseau étant associé, par l'intermédiaire d'une fourchette de boîte vitesses et d'un organe de synchronisation, à au moins un rapport conversion de vitesse de la boîte de vitesses ou à une paire de ces rapports, sorte que le déplacement axial de chaque coulisseau de la boîte de vitesses dans une direction opère l'engagement dans l'un des rapports de conversion la boîte de vitesses associés. In automatic transmissions, also referred to as automatic gearbox systems, for example in automated manual gearbox systems or in automatic or semi-automatic gearbox systems which include a multi-stage gearbox of the type described for example in documents WO 97/05410 or WO 97/40300, the publication of which is incorporated herein by reference, a gearshift mechanism comprises a plurality of sliders or links of the gearbox, each slider being associated, by means of a gear box fork and a synchronizing member, at least one speed conversion ratio of the gearbox or a pair of these ratios, so that the axial displacement of each slide of the gearbox gearbox in one direction operates commitment in one of the conversion ratios the gearbox ass ociés.

Un élément sélecteur se déplace dans une direction sélectionnée, transversalement aux coulisseaux, de sorte qu'il est amené dans sélectionné, des coulisseaux puis est engagé avec lui, et dans une direction d'engagement de la vitesse, selon l'axe des coulisseaux, pour déplacer axialement le coulisseau sélectionné dans un sens ou dans l'autre pour venir s'engager avec le rapport de conversion sélectionné. A selector element moves in a selected direction, transversely to the sliders, so that it is brought into selected sliders and is engaged with it, and in a direction of engagement of the speed, along the axis of the sliders, to move axially the selected slider in one direction or the other to engage with the selected conversion ratio.

Selon les documents WO 009/05410 et WO 7/40300, l'élément sélecteur se déplace dans un sens et dans l'autre sous l'action de mécanismes de positionnement hydrauliques. Le document DE19734023, dont la publication est reprise ici à titre de référence, expose l'emploi de moteurs électriques pour déplacer l'élément sélecteur dans le premier ou le second sens. According to WO 009/05410 and WO 7/40300, the selector element moves in one direction and the other under the action of hydraulic positioning mechanisms. DE 19734023, , the publication of which is incorporated herein by reference, discloses the use of electric motors to move the selector element in the first or second direction.

Dans le cas d'une boîte de vitesses à 5 vitesses, le mécanisme de changement de vitesse contient habituellement trois coulisseaux de la boîte de vitesses. Le mécanisme de positionnement prévu pour déplacer l'élément sélecteur dans la direction transversale aux coulisseaux doit donc être capable de faire passer l'élément sélecteur dans l'une de, par exemple, trois positions, indépendamment du nombre de coulisseaux. jusqu'ici cela s'est fait au moyen de mécanismes de positionnement pneumatiques ou hydrauliques et de robinets de commande appropriés ou au moyen d'un moteur électrique. Dans le cas des boîtes de vitesses comportant deux ou quatre coulisseaux, il y a donc de façon correspondante deux ou quatre positions. Le nombre des coulisseaux n'est pas limité, il dépend plutôt de la boîte de vitesses employée. Pour des camions ou autres véhicules, on peut également employer des boîtes de vitesses comportant plus de quatre coulisseaux. In the case of a 5-speed gearbox, the gearshift mechanism usually contains three sliders of the gearbox. The positioning mechanism provided for moving the selector element in the direction transverse to the sliders must therefore be able to pass the selector element in one of, for example, three positions, regardless of the number of sliders. so far this has been done by means of pneumatic or hydraulic positioning mechanisms and appropriate control valves or by means of an electric motor. In the case of gearboxes comprising two or four sliders, there are correspondingly two or four positions. The number of slides is not limited, it depends rather on the gearbox used. For trucks or other vehicles, it is also possible to use gearboxes with more than four sliders.

Le but de l'invention est de créer un mécanisme de changement de vitesses d'un coût favorable, qui soit de faible dimension et rapide à manoeuvrer. The object of the invention is to create a gearshift mechanism of a favorable cost, which is small in size and fast to maneuver.

La présente invention propose un mécanisme changement de vitesse dans lequel est employé un mécanisme de positionnement électromagnétique pour déplacer l'élément sélecteur dans la direction 'lectionnée, pour venir dans l'une de, par exemple, trois positions. Peut également être prévu un mécanisme de positionnement électromagnétique pour déplacer l'élément sélecteur dans la direction d'engagement de la vitesse, parallèlement à l'orientation des coulisseaux. The present invention provides a gearshift mechanism in which an electromagnetic positioning mechanism is employed to move the selector element in the selected direction to one of, for example, three positions. An electromagnetic positioning mechanism may also be provided to move the selector element in the direction of engagement of the speed, parallel to the orientation of the sliders.

Selon l'esprit de la présente invention, un mécanisme de changement de vitesse comporte par exemple trois coulisseaux de la boîte de vitesses qui sont disposés parallèlement l'un à l'autre, dans lequel chaque coulisseau de la boîte de vitesses est associé à au moins un ou deux rapports de conversion d'une boîte de vitesses, dans lequel le déplacement axial de chaque coulisseau de la boîte de vitesses opère un engagement avec un rapport de conversion associé, ainsi qu'un élément sélecteur qui est disposé de façon à se déplacer selon une première direction transversalement par rapport à l'axe des coulisseaux de la boîte de vitesses de façon à passer dans l'un, sélectionné, des coulisseaux de la boîte de vitesses et à s'engager avec lui, et un mécanisme de positionnement de l'élément sélecteur prévu pour le déplacement de l'élément sélecteur, transversalement aux coulisseaux de la boîte de vitesses, pour venir dans l'une de par exemple, trois positions, dans lequel chaque position correspond de façon biunivoque à l'un des coulisseaux de la boîte de vitesses, dans lequel le mecanisme de positionnement de l'élément sélecteur comporte un induit monté pour effectuer un déplacement axial transversalement à l'axe des coulisseaux de la boîte de vitesses, dans lequel l'induit comporte une tige en matériau non magnétique, dans lequel la tige présente deux noyaux de fer y sont montés à une certaine distance l'un de l'autre ; une paire de bobines électromagnétiques annulaires qui sont positionnées à une certaine distance axiale l'une de l'autre, coaxialement à l'induit, dans lequel chaque bobine presente des pièces polaires, l'une des pièces polaires pouvant, à l'intérieur limites de déplacement de l'induit entre une première et une seconde positions, recouvrir axialement l'un des noyaux ou bien l'autre pièce polaire, l'autre des noyaux, dans lequel la distance des bobines est différente de celle noyaux, ainsi que des moyens qui sont prévus pour la liaison sélective chaque bobine avec une source de courant électrique. According to the spirit of the present invention, a gearshift mechanism comprises, for example, three sheaves of the gearbox which are arranged parallel to each other, in which each slide of the gearbox is associated with the gearbox. minus one or two gearbox conversion ratios, in which the axial displacement of each slider of the gearbox engages engagement with an associated conversion ratio, as well as a selector element which is arranged so as to moving in a first direction transverse to the axis of the sliders of the gearbox so as to pass into, and engage with, one of the sliders of the gearbox and a positioning mechanism of the selector element provided for the displacement of the selector element, transversely to the sliders of the gearbox, to come into one of for example, three positions, wherein each position corresponds one-to-one with one of the sliders of the gearbox, wherein the positioning mechanism of the selector element comprises an armature mounted to effect axial displacement transverse to the axis of the sliders of the gearbox, wherein the armature comprises a rod of non-magnetic material, wherein the rod has two iron cores are mounted at a distance from one another; a pair of annular electromagnetic coils which are positioned at a certain axial distance from each other, coaxially with the armature, in which each coil has pole pieces, one of the pole pieces being within limits for moving the armature between a first and a second position, axially covering one of the cores or the other pole piece, the other of the cores, in which the distance of the coils is different from that of the cores, as well as means which are provided for the selective connection each coil with a source of electric current.

Avec le mécanisme de positionnement électromagnétique précédemment décrit, le raccordement de l'une des bobines à la source de courant électrique produit un champ magnétique par lequel le noyau, qui est recouvert par la bobine, se déplace de façon à se centrer axialement avec la bobine lorsque l'induit se trouve dans la première ou dans la seconde position.Il en résulte l'excitation de l'une ou de l'autre bobine peut déplacer l'induit entre la première et la seconde positions. En raccordant simultanément les deux bobines à la source de courant, les deux bobines agissent sur les noyaux associés, ce par quoi l'induit se déplace dans une troisième position entre la première et fa seconde positions, dans laquelle les forces qui s'exercent sur les noyaux s'équilibrent. With the previously described electromagnetic positioning mechanism, the connection of one of the coils to the electric power source produces a magnetic field through which the core, which is covered by the coil, moves axially centrally with the coil. when the armature is in the first or second position. It results in the excitation of one or the other coil can move the armature between the first and second positions . By simultaneously connecting the two coils to the current source, the two coils act on the associated cores, whereby the armature moves into a third position between the first and second positions, in which the forces acting on the nuclei are balanced.

Entre les limites de déplacement de l'induit entre la première et seconde positions, les forces produites par les champs magnétiques qui agissent sur les noyaux croissent d'autant plus que le noyau est plus écarté du centre la bobine et il en résulte que l'électro-aimant est auto-centrant en une position déterminée et qu'il n'y a donc pas besoin de détecteurs de position pour indiquer que la position correcte est atteinte. Des modifications dans l'induction du circuit électrique peuvent toutefois être employées pour confirmer une modification de la position du mécanisme de positionnement électromagnétique. Between the limits of displacement of the armature between the first and second positions, the forces produced by the magnetic fields acting on the cores grow all the more as the core is further away from the center of the coil and the result is that the The solenoid is self-centering in a specific position and therefore there is no need for position sensors to indicate that the correct position is reached. However, changes in the induction of the electric circuit can be used to confirm a change in the position of the electromagnetic positioning mechanism.

Selon un exemple de réalisation préféré de l'invention, chaque bobine est excitée pour exercer une force de l'ordre de grandeur de 20 N sur le noyau associé en cas d'écart maximal, cette force devenant nulle lorsque le noyau est centré. préférence la bobine exerce une force d'environ 1 N sur le noyau associé lorsque celui-ci s'approche de sa position centrée. According to a preferred embodiment of the invention, each coil is excited to exert a force of the order of magnitude of 20 N on the associated core in case of maximum deviation, this force becoming zero when the core is centered. preferably the coil exerts a force of about 1 N on the associated core when it approaches its centered position.

décrit maintenant l'invention, uniquement à titre d'exemple, en se référant aux dessins joints sur lesquels - La Figure 1 représente schématiquement une boîte vitesses auto matique avec emploi d'un mécanisme de changement de vitesse conforme à la présente invention ; - La Figure 2 représente une coulisse de boite de vitesses et les coulisseaux correspondants qui sont employés dans le mécanisme de changement de vitesse de la boîte de vitesses représentée sur la Figure 1 - La Figure 3 représente, dans une première position, une projection latérale du mécanisme de positionnement de l'élément sélecteur du mécanisme de changement de vitesse employé dans la boîte de vitesses représentée sur la Figure 1 ; - La Figure 4 est une vue, semblable à la Figure 3, mécanisme de positionnement de l'élément sélecteur dans une seconde position ; - La Figure 5 est une vue, semblable à la Figure 3, mécanisme de positionnement de l'élément sélecteur dans une troisième position ; - La Figure b représente un diagramme des forces pour mécanisme de positionnement de l'élément sélecteur pour le déplacement passant de la position représentée sur la Figure 4 à la position représentée la Figure 3 ; - La Figure 7 représente un diagramme des forces pour le mécanisme de positionnement de l'élément sélecteur pour le déplacement passant de la position représentée sur la Figure 3 à la position représentée sur la Figure 4 ; - La Figure 8 représente un diagramme des forces pour le mécanisme de posi tionnement de l'élément sélecteur pour le déplacement passant de la posi tion représentée sur la Figure 3 à la position représentée la Figure 5 ; et - La Figure 9 représente un diagramme des forces, semblable à la Figure 8, pour un exemple de réalisation variante du mécanisme de position nement de l'élément sélecteur. The invention will now be described, by way of example only, with reference to the accompanying drawings in which: - Figure 1 schematically shows an automatic gearbox using a gearshift mechanism according to the present invention; FIG. 2 represents a gearbox slide and the corresponding slides which are used in the gearshift mechanism of the gearbox shown in FIG. 1; FIG. 3 represents, in a first position, a lateral projection of the gearbox; mechanism for positioning the selector member of the gearshift mechanism employed in the gearbox shown in Figure 1; - Figure 4 is a view, similar to Figure 3, positioning mechanism of the selector element in a second position; - Figure 5 is a view, similar to Figure 3, positioning mechanism of the selector element in a third position; - Figure b shows a diagram of the forces for positioning mechanism of the selector element for the displacement from the position shown in Figure 4 to the position shown in Figure 3; Fig. 7 shows a force diagram for the selector element positioning mechanism for the displacement from the position shown in Fig. 3 to the position shown in Fig. 4; 8 is a diagram of the forces for the positioning mechanism of the selector element for the shift from the position shown in FIG. 3 to the position shown in FIG. 5; and FIG. 9 represents a force diagram, similar to FIG. 8, for a variant embodiment of the positioning mechanism of the selector element.

La Figure 1 des dessins joints représente un moteur 10 avec un démarreur et un circuit 10a de mise en circuit du démarreur qui, par l'embrayage 14, comme un embrayage à friction de la ligne d'entraînement principale, est couplé avec une boîte de vitesses 12 multiétagée comme une boîte de vitesses synchronisée, avec réducteur, par l'intermédiaire d'un arbre d'entraînement 15. Du carburant est amené au moteur par un volet d'étranglement 16 qui contient un papillon des gaz 18 manoeuvré par la pédale d'accélérateur 19. L'invention peut s'appliquer de la même façon dans le cas moteur à essence ou d'un moteur diesel avec injection électronique ou injection mécanique du carburant. Figure 1 of the accompanying drawings shows a motor 10 with a starter and a starting circuit 10a of the starter which, by the clutch 14, as a friction clutch of the main drive line, is coupled with a box of 12 speeds multi-stage like a synchronized gearbox, with reducer, via a drive shaft 15. Fuel is supplied to the engine by a throttle flap 16 which contains a throttle valve 18 operated by the pedal The invention may be applied in the same way in the case of a gasoline engine or a diesel engine with electronic injection or mechanical fuel injection.

L'embrayage 14 est manoeuvré par une fourchette 20 de débrayage de l'embrayage qui est manoeuvrée par un cylindre hydraulique récepteur 22 sous la commande d'un moyen 38 de commande du mécanisme de positionnement de l'embrayage. The clutch 14 is operated by a clutch release fork 20 which is operated by a hydraulic receiver cylinder 22 under the control of a control means 38 of the clutch positioning mechanism.

Un levier de vitesse 24 travaille dans une coulisse 50 qui présente deux branches et 52 qui sont reliées par un chemin transversal 53 qui s'étend de l'extrémité de la branche 52 jusqu'au milieu, entre les extrémités de la branche 1. La coulisse 50 définit cinq positions ; à l'extrémité de la branche 52 ; N au milieu, entre les extrémités du chemin transversal 53 ; S à la liaison de la branche 51 avec le chemin transversal 53 ; et + et - aux extrémités de la branche 51. Sur la branche 51, le levier 24 est précontraint dans la position médiane S . La position N du levier de vitesse correspond à la zone neutre ; R correspond au passage en marche arrière ; S correspond au passage en marche avant ; un petit déplacement du levier dans la position + émet une instruction selon laquelle la boîte de vitesses passe sur un rapport de conversion de vitesse vers le haut ; et un petit déplacement du levier de vitesse 24 dans la position émet une instruction selon laquelle la boîte de vitesses passe sur un rapport de conversion de vitesse vers le bas. Les positions des leviers 24 sont saisies par une rangée de détecteurs, par exemple des microcontacts ou des détecteurs optiques qui sont disposés autour de la coulisse 50 de la boîte de vitesses. Des signaux provenant des détecteurs sont transmis à un poste de commande électronique 36. Un signal de sortie du poste de commande 36 commande un mécanisme de changement de vitesse 25 engage les rapports de conversion de vitesse de la boîte de vitesses 12 en coïncidence avec le déplacement du levier de vitesse 24 par conducteur du véhicule. A speed lever 24 works in a slide 50 which has two branches and 52 which are connected by a transverse path 53 which extends from the end of the branch 52 to the middle, between the ends of the branch 1. The slide 50 defines five positions; at the end of branch 52; N in the middle, between the ends of the transverse path 53; S to the connection of the branch 51 with the transverse path 53; and + and - at the ends of the branch 51. On the branch 51, the lever 24 is prestressed in the middle position S. The position N of the gear lever corresponds to the neutral zone; R corresponds to the passage in reverse; S corresponds to the passage forward; a small displacement of the lever in the position + emits an instruction according to which the gearbox passes on a speed conversion ratio upwards; and a small displacement of the speed lever 24 in the position transmits an instruction that the gearbox passes a speed conversion ratio down. The positions of the levers 24 are captured by a row of detectors, for example microcontacts or optical detectors which are arranged around the slide 50 of the gearbox. Signals from the detectors are transmitted to an electronic control station 36. An output signal from the control station 36 controls a gearshift mechanism 25 engages the speed conversion ratios of the gearbox 12 in coincidence with the displacement. of the speed lever 24 per driver of the vehicle.

En plus des signaux provenant du levier de vitesse 24, poste de commande 36 reçoit des signaux en provenance de - détecteur 19a qui indique le degré de manoeuvre la pédale d'accélérateur 19 ; - détecteur 30 qui indique le degré d'ouverture robinet de commande 18 du papillon des gaz ; - détecteur 26 qui indique la vitesse de rotation du moteur ; - un détecteur 42 qui indique la vitesse de rotation du disque entraîneur de l'embrayage ; et - détecteur 34 qui indique la position du cylindre récepteur de l'embrayage. In addition to the signals from the shift lever 24, the control station 36 receives signals from the detector 19a which indicates the degree of operation of the accelerator pedal 19; detector 30 which indicates the degree of opening control valve 18 of the throttle valve; detector 26 which indicates the speed of rotation of the motor; a detector 42 which indicates the speed of rotation of the clutch drive disk; and - detector 34 which indicates the position of the slave cylinder of the clutch.

- détecteur 32 qui indique le rapport de conversion de la boîte de vitesses sélectionné. detector 32 which indicates the conversion ratio of the selected gearbox.

Le poste de commande 36 emploie les signaux provenant de ces détec teurs pour commander la manceuvre de l'embrayage 14 pendant le démarrage à partir de l'arrêt et pendant le changement de vitesse, comme décrit par exemple dans les documents de brevet EP 0038113, EP 0043660, EP 0059035, EP 0101220 et WO 92/13208 dont les publications sont reprises ici à titre de référence. The control station 36 uses the signals from these detectors to control the engagement of the clutch 14 during start-up from stopping and during shifting, as described for example in EP 0038113, EP 0043660, EP 0059035, EP 0101220 and WO 92/13208, the publications of which are incorporated herein by reference.

En plus des détecteurs mentionnés ci-dessus, le poste de commande 36 reçoit également des signaux provenant d'un détecteur 52 de la vitesse du véhicule, d'un interrupteur d'allumage 54 et d'un contacteur de freinage 56 qui est associé au système principal de freinage, par exemple le frein au pied 58 du véhicule. Au poste de commande 36 est relié un bruiteur 50 qui avertit, rend attentif le conducteur du véhicule lorsque des conditions d'exploitation déter minées apparaissent. En plus ou à la place du bruiteur 50 on peut employer une lampe témoin qui s'éclaire subitement ou un autre moyen d'affichage. Un indicateur de la vitesse engagée est également prevu pour indiquer le rapport de conversion de vitesse sélectionné. In addition to the detectors mentioned above, the control station 36 also receives signals from a vehicle speed detector 52, an ignition switch 54 and a brake contactor 56 which is associated with the vehicle. main braking system, for example the foot brake 58 of the vehicle. At the control station 36 is connected a buzzer 50 which warns, makes aware the driver of the vehicle when specific operating conditions appear. In addition to or instead of the sounder 50 can be used a warning lamp that suddenly lights up or other means of display. A committed speed indicator is also provided to indicate the selected gear conversion ratio.

Comme représenté sur la Figure 2, le mécanisme de changement de vitesse 25 comporte par exemple trois coulisseaux 111 112, 113 qui sont montés parallèlement l'un à l'autre pour se déplacer selon une direction axiale. À chaque coulisseau 111, 112, 113 sont associés par l'intermédiaire d'une fourchette d'embrayage et d'un poste de synchronisation, un ou deux des rapports conversion de vitesse de la boîte de vitesses 12, de sorte que le déplacement des coulisseaux 111, 112, 113 selon une direction axiale opère l'engagement dans l'un des rapports de conversion correspondants et que le déplacement des coulisseaux 111, 112, 113 selon la direction axiale opposée opère l'engagement dans l'autre des rapports de conversion correspondants. As shown in FIG. 2, the gearshift mechanism 25 comprises, for example, three sliders 111 112, 113 which are mounted parallel to each other to move in an axial direction. At each slider 111, 112, 113 are associated via a clutch fork and a synchronization station, one or two of the speed conversion ratios of the gearbox 12, so that the displacement of the slides 111, 112, 113 in an axial direction operates the engagement in one of the corresponding conversion ratios and that the displacement of the sliders 111, 112, 113 in the opposite axial direction operates the engagement in the other of the ratios of corresponding conversions.

Habituellement un premier et un second rapport de conversion sont associés au coulisseau 111, de sorte que, lors du déplacement axial du coulisseau 1 1 dans une première direction, on passe première vitesse, ou que, tors déplacement axial du coulisseau 111 dans une seconde direction, on passe deuxième vitesse ; un troisième et un quatrième rapports de conversion sont associés au coulisseau 112 de sorte que, lors du déplacement axial du coulisseau 112 dans la première direction on passe en troisième vitesse ou que, lors du déplacement axial du coulisseau 112 dans une seconde direction passe en quatrième vitesse ; et un cinquième rapport et un rapport de conversion de marche arrière sont associés au coulisseau 113 de sorte que, lors du déplacement axial du coulisseau 113 dans la première direction on passe en cinquième vitesse tandis que lors du coulissement axial du coulisseau 113 dans la seconde direction, on passe en marche arrière. Dans le cas des boîtes de vitesses à six rapports on emploie généralement quatre coulisseaux, l'association se faisant comme ci-dessus. Usually a first and a second conversion ratio are associated with the slider 111, so that, during the axial displacement of the slider 1 1 in a first direction, first gear is passed, or that, axial displacement of the slider 111 in a second direction we pass second gear; a third and a fourth conversion ratio are associated with the slider 112 so that, during the axial displacement of the slider 112 in the first direction, the third gear is shifted or, when the slider 112 is moved axially in a second direction, speed; and a fifth gear ratio and a reverse gear ratio are associated with the slider 113 so that when the slider 113 is moved axially in the first direction, the fifth gear is moved while the slider 113 is slid in the second direction we go backwards. In the case of six-speed gearboxes four gates are generally used, the association being as above.

Un élément sélecteur 110 est monté pour se déplacer dans une première direction, transversalement aux axes des coulisseaux 11, 112, 113, et dans une seconde direction Y, pour se déplacer axialement par rapport aux coulisseaux 111, 112, 113. L'élément sélecteur 110 peut donc se déplacer dans la direction X le long d'un plan neutre A-B, de sorte qu'il peut être amené dans l'un, sélectionné, des coulisseaux 111, 112, 113 puis engagé avec ce coulisseau. L'élément sélecteur 110 peut alors se déplacer selon la direction Y pour faire coulisser axialement les coulisseaux 11 , 112, 113, qui sont engagés, dans une direction dans laquelle lis s'engagent avec l'un des rapports de conversion correspondants. A selector element 110 is mounted to move in a first direction, transverse to the axes of the sliders 11, 112, 113, and in a second direction Y, to move axially relative to the sliders 111, 112, 113. The selector element 110 can therefore move in the direction X along a neutral plane AB, so that it can be brought into one selected slides 111, 112, 113 and then engaged with the slide. The selector element 110 can then move in the direction Y to axially slide the sliders 11, 112, 113, which are engaged, in a direction in which they engage with one of the corresponding conversion ratios.

L'élément sélecteur 110 peut se déplacer dans la première direction X sous l'action d'un mécanisme de positionnement électromagnétique 114 comme représenté sur les Figures 3 à 5. L'élément sélecteur 110 peut également être disposé de façon à se déplacer dans la seconde direction Y sous l'action d'un mécanisme de positionnement électromagnétique. The selector element 110 can move in the first direction X under the action of an electromagnetic positioning mechanism 114 as shown in FIGS. 3 to 5. The selector element 110 can also be arranged to move in the second direction Y under the action of an electromagnetic positioning mechanism.

Le mécanisme de positionnement électromagnétique 114 comporte un induit 116 qui comprend une tige 118 constituée d'un matériau non magné tique, la tige 118 étant montée dans des portées 122 pour pouvoir exécuter un déplacement axial dans un corps 120, le corps 120 et les portées 122 étant également en un matériau non magnétique. Deux noyaux fer cylindriques 124, 26 sont fixés sur la tige118 à une certaine distance axiale l'un de l'autre, les noyaux 124, 126 se trouvant à une distance a l'un de l'autre. The electromagnetic positioning mechanism 114 comprises an armature 116 which comprises a rod 118 made of a non-magnetic material, the rod 118 being mounted in bearings 122 to be able to perform axial displacement in a body 120, the body 120 and the bearings 122 being also of a non-magnetic material. Two cylindrical iron cores 124, 26 are fixed on the rod 118 at a certain axial distance from each other, the cores 124, 126 being at a distance from one of the other.

paire de bobines 130, 132, à une certaine distance axiale l'une de l'autre sont montées sur le corps 120 coaxialement à l'induit 116. Les bobines 130, 132 sont entourées d'une gaine en fer 134 pour donner des pièces polaires 135 qui s'étendent à proximité radiale des noyaux 124,126 en les recouvrant axialement. La distance (p) entre les gaines en fer des bobines 130 et 132 est toutefois inférieure à la distance a entre les bobines 124 et 126, la différence entre la distance des bobines 124 et 126 et celle des gaines 130, 132 a - P étant égale à la différence entre les positions transversales de l'élément sélecteur 110, lorsque l'élément sélecteur 110 est engage avec le coulisseau 111 et que l'élément sélecteur 110 est engagé avec le coulisseau 113. pair of coils 130, 132, at a certain axial distance from each other are mounted on the body 120 coaxially with the armature 116. The coils 130, 132 are surrounded by an iron sheath 134 to give parts poles 135 which extend in radial proximity of the cores 124, 126 by covering them axially. The distance (p) between the iron sheaths of the coils 130 and 132 is however less than the distance a between the coils 124 and 126, the difference between the distance of the coils 124 and 126 and that of the sheaths 130, 132 a - P being equal to the difference between the transverse positions of the selector element 110, when the selector element 110 is engaged with the slider 111 and the selector element 110 is engaged with the slider 113.

bobines 130 et 132 sont reliées à une alimentation en courant électrique 140 par des moyens de mise en circuit 142 ou 144. La tige 118 de l'organe de positionnement 114 est reliée l'élément sélecteur 10 de façon que, lors du déplacement axial de l'induit 116, l'élé ment sélecteur 110 se déplace dans la direction X, tandis qu'un déplacement de l'élément sélecteur 110 dans la direction Y est possible pour effectuer un déplacement axial du coulisseau sélectionné 111, 112 ou 113. coils 130 and 132 are connected to an electrical power supply 140 by switching means 142 or 144. The rod 118 of the positioning member 114 is connected to the selector element 10 so that, during the axial displacement of the the armature 116, the selector element 110 moves in the X direction, while a movement of the selector element 110 in the Y direction is possible to effect an axial displacement of the selected slide 111, 112 or 113.

La Figure 6 représente une courbe typique de la force exercée par le champ magnétique M, produit par la bobine 130, sur le noyau 124 en fonction de son écart par rapport à une position centrée. L'axe vertical de la courbe représente la force et l'axe horizontal représente l'écart par rapport à la position centrée O. Les forces situées au-dessus de l'axe horizontal sont des forces orientées vers la droite, tandis que les forces situées en dessous de l'axe horizontal sont des forces orientées vers la gauche. Figure 6 shows a typical curve of the force exerted by the magnetic field M, produced by the coil 130, on the core 124 as a function of its deviation from a centered position. The vertical axis of the curve represents the force and the horizontal axis represents the deviation from the centered position O. The forces above the horizontal axis are right-oriented forces, while the forces Below the horizontal axis are forces pointing to the left.

Comme représenté sur la Figure 6, dans la position centrée O, la force qui agit le noyau 124 est nulle. Lorsque le noyau 124 est décalé entre les positions Pi (représentée sur la Figure 3) et P2 (représentée sur la Figure 4) vers la gauche ou vers la droite, c'est-à-dire au fur et à mesure que les pièces polaires 135 recouvrent le noyau 124, la force exercée sur le noyau 124 croît. Lorsque le noyau 124 sort hors de sa couverture par les pièces polaires 135, la force exercée sur le noyau 124 décroît. Lorsque la bobine 130, avec l'induit 116 dans la position P2 comme représenté sur la Figure 4, est excitée, le noyau 124 se trouve dans la position A de la Figure 6. Le champ magnétique M de la bobine 130 exerce donc une force Fi sur le noyau 124, ce par quoi l'induit 116 se déplace vers la droite. Lorsque l'induit 116 se déplace vers la droite, la force Fi décroît jusqu'à ce que, lorsque l'induit 116 atteint la position Pi (représentée sur la Figure 3) et que le noyau 124 se trouve à la position centrée O, ta force exercée sur le noyau 124 est nulle. Lorsque le noyau 124 passe au-delà de la position centrée O, c'est-à-dire la position B, une force F2 orientée vers la gauche, s'exerce sur le noyau 124, ce par quoi l'induit 116 est ramené en position Pi. L'induit 116 est donc auto- centrant en position Pi lorsque la bobine 130 est excitée. As shown in FIG. 6, in the centered position O, the force acting on the core 124 is zero. When the core 124 is shifted between the positions Pi (shown in FIG. 3) and P2 (shown in FIG. 4) to the left or to the right, that is to say, as the polar pieces 135 overlies the core 124, the force exerted on the core 124 increases. When the core 124 exits its cover by the pole pieces 135, the force exerted on the core 124 decreases. When the coil 130, with the armature 116 in the position P2 as shown in FIG. 4, is excited, the core 124 is in the position A of FIG. 6. The magnetic field M of the coil 130 therefore exerts a force Fi on the core 124, whereby the armature 116 moves to the right. When the armature 116 moves to the right, the force Fi decreases until, when the armature 116 reaches the position Pi (shown in FIG. 3) and the core 124 is in the centered position O, your force exerted on the nucleus 124 is null. When the core 124 passes beyond the centered position O, that is to say the position B, a left-handed force F2 is exerted on the core 124, whereby the armature 116 is brought back in position Pi. Armature 116 is thus self-centering in position Pi when coil 130 is energized.

Le déplacement de ce type de l'induit 116 déplace l'élément sélecteur 110, qui lui est relié, de façon que l'élément sélecteur 110 vienne, dans la direction X, le long du plan neutre A-B du coulisseau représenté sur la Figure 2, dans la position représentée sur la Figure 3, où l'élément sélecteur 110 vient engager avec le coulisseau 111. The displacement of this type of the armature 116 displaces the selector element 110, which is connected thereto, so that the selector element 110 comes, in the X direction, along the neutral plane AB of the slide shown in FIG. in the position shown in Figure 3, where the selector element 110 engages with the slider 111.

Lorsque l'induit 116 se trouve dans la position Pl représentée sur la Figure 3, l'excitation de la bobine 132 amène, de la même façon, comme représenté sur la Figure 7, l'induit 116 en position P2 comme représenté sur la Figure ce par quoi l'élément sélecteur 110 s'engage avec le coulisseau 113. When the armature 116 is in the position P1 shown in FIG. 3, the excitation of the coil 132 brings about, in the same way, as shown in FIG. 7, the armature 116 in position P2 as represented in FIG. whereby the selector element 110 engages with the slider 113.

Lorsque, comme représenté sur la Figure 8, les deux bobines130 et 132 sont excitées, tandis que l'induit 116 se trouve en position Pi (repré sentée sur la Figure 3), la force qu'exerce sur le noyau 124 le champ magnétique M produit par la bobine 130 est nulle, le noyau 124 étant alors centré par rapport à la bobine 130. Le champ magnétique M, produit par la bobine 132, exerce une force Fi sur le noyau 122, ce par quoi l'induit 116 se déplace vers la gauche. Pendant que l'induit 116 se déplace vers la gauche, la force, orientée vers la gauche, qui s'exerce sur le noyau 26 décroît jusque Fi', tandis que le champ magnétique M produit par la bobine 130 exerce sur le noyau 124 une force croissante F2' orientée vers la droite. L'induit 116 continue à se déplacer jusqu'à atteindre la position P3 (comme représenté sur la Figure 5) dans laquelle s'équilibrent les forces Fi", F2", ' s'exercent sur le noyau 124 et 126 en sens opposé. When, as shown in FIG. 8, the two coils 130 and 132 are excited, while the armature 116 is in the P1 position (shown in FIG. 3), the force exerted by FIG. on the core 124 the magnetic field M produced by the coil 130 is zero, the core 124 then being centered with respect to the coil 130. The magnetic field M, produced by the coil 132, exerts a force Fi on the core 122, which whereby the armature 116 moves to the left. While the armature 116 is moving to the left, the left-handed force acting on the core 26 decreases to Fi ', while the magnetic field M produced by the coil 130 exerts on the core 124 a increasing force F2 'pointing to the right. The armature 116 continues to move until it reaches the position P3 (as shown in FIG. 5) in which the forces Fi ", F2" are balanced against the core 124 and 126 in the opposite direction.

De la même façon, l'induit 116 peut passer de la position P2 à la position P3 par excitation des deux bobines 130 et 132. L'élément sélecteur 110 peut donc se déplacer pour venir s'engager avec le coulisseau 11 Une excitation correcte des bobines 130 et 132 permet de déplacer l'induit 116, et l'élément sélecteur 110 qui lui est relié, dans la direction X pour amener à la demande l'élément sélecteur 110 à s'engager avec chacun des coulisseaux 111, 112, 113. In the same way, the armature 116 can pass from the position P2 to the position P3 by excitation of the two coils 130 and 132. The selector element 110 can therefore move to engage with the slider 11. coils 130 and 132 makes it possible to move the armature 116, and the selector element 110 which is connected thereto, in the direction X to bring on demand the selector element 110 to engage with each of the sliders 111, 112, 113 .

De préférence, les bobines 130,132 et les noyaux 124, 126 sont construits de façon que pour un écart maximal par rapport à la position centrée O, à l'intérieur des limites de travail, les champs magnétiques M produits par les bobines 130, 132 exercent sur le noyau 24 ou126 une force de l'ordre de grandeur de 20 N. Cette force décroît vitesse croissante, de sorte que, lorsque le noyau 124, 126 arrive près de la position centrée, la force exercée a un ordre de grandeur de 10 N, cette force devenant nulle la position centrée. Preferably, the coils 130, 132 and the cores 124, 126 are constructed so that for a maximum deviation from the centered position O, within the working limits, the magnetic fields M produced by the coils 130, 132 exert on the core 24 or 126 a force of the order of magnitude of 20 N. This force decreases increasing speed, so that when the core 124, 126 near the centric position, the force exerted has an order of magnitude of 10 N, this force becoming zero the centered position.

Dans les exemples de réalisation précédents, les champs magnétiques produits par les bobines 130,132 sont égaux et les noyaux 124, 126 présentent une construction identique. Par conséquent lorsque les deux bobines sont excitées, ce sont des forces égales mais opposées qui s'exercent sur les noyaux 124, 126 lorsque l'induit se trouve au milieu entre les positions Pi et Pz. Le coulisseau 112 doit donc se trouver à égale distance entre les coulisseaux 111 et 113. Si ceci n'est pas possible, par exemple du fait de limi tations lors de la disposition dans la boîte de vitesses, la position intermédiaire P3 de l'induit 116 peut être définie par une construction appropriée des noyaux 124, 126 et/ou des bobines 130, 132, de façon que, lors de l'excitation des deux bobines 130,132, les forces exercées par les champs magnétiques M sur le noyau 124 ou 126 soient différentes et que le point d'équilibre P3 se déplace à la position nécessaire comme représenté sur la Figure 9. In the previous embodiments, the magnetic fields produced by the coils 130, 132 are equal and the cores 124, 126 have an identical construction. Therefore, when the two coils are excited, it is equal but opposite forces that are exerted on the cores 124, 126 when the armature is in the middle between the positions Pi and Pz. The slider 112 must therefore be equidistant between the sliders 111 and 113. If this is not possible, for example because of limitations during the arrangement in the gearbox, the intermediate position P3 of the armature 116 may be defined by a suitable construction of the cores 124, 126 and / or coils 130, 132, so that, during the excitation of the two coils 130, 132, the forces exerted by the Magnetic fields M on the core 124 or 126 are different and the equilibrium point P3 moves to the required position as shown in Figure 9.

Comme représenté sur la Figure 9, lorsque l'induit 116 passe de la position Pi la position P3, du fait de la force décroissante FB exercée par la bobine 132 sur le noyau 126, le point d'équilibre où la force FA est égale à la force FB se décale, depuis le milieu entre les positions Pi et Pz, vers la droite. Ceci peut s'obtenir en employant des noyaux de dimensions différentes ou des bobines comportant des nombres différents d'enroulements. En variante on peut amener aux bobines 130 et 132 des courants d'excitation différents pour obtenir la position d'équilibre nécessaire P3. As shown in FIG. 9, when the armature 116 moves from the position Pi to the position P3, because of the decreasing force FB exerted by the coil 132 on the core 126, the equilibrium point where the force FA is equal to the force FB shifts, from the middle between the positions Pi and Pz, to the right. This can be achieved by employing cores of different sizes or coils with different numbers of windings. Alternatively, the coils 130 and 132 can be supplied with different excitation currents to obtain the necessary equilibrium position P3.

Le mécanisme de positionnement 116 conforme à la présente invention peut s'employer dans un mécanisme de changement de vitesse du type exposé dans le document GB 0001364.9, le déplacement de l'élément sélecteur sous l'action de l'organe de positionnement 116 étant converti en un déplacement axial du coulisseau avec lequel il est engagé pour passer dans la vitesse sélec tionnée. En variante on peut employer d'autres moyens par exemple des moteurs électriques ou des électro-aimants pour déplacer l'élément sélecteur dans la position Y.The positioning mechanism 116 according to the present invention can be used in a gear change mechanism of the type disclosed in GB 0001364.9, the displacement of the selector element under the action of the positioning member 116 being converted in an axial displacement of the slider with which it is engaged to pass in the selected speed. Alternatively other means may be used, for example electric motors or electromagnets for moving the selector element into the Y position.

Claims

REV IN D I CATION S

Gearshift mechanism comprising at least two sheaves of the gearbox which are arranged parallel to each other, in which each slider of the gearbox is associated with at least one conversion ratio of one gearbox. gearbox, in which the axial displacement of each slider of the gearbox engages an engagement with an associated conversion ratio, and a selector element is arranged to move in a first direction transversely to the axis of the sliders of the gearbox so as to pass in one, selected, the sliders of the gearbox and engage with him, and a positioning mechanism of the selector element provided for the displacement of the selector element, transversely to the sliders of the gearbox, to come into one of three positions, in which each position corresponds biuniv oque one of the sliders of the gearbox, characterized in that the positioning mechanism of the selector element comprises an armature mounted to perform an axial displacement transversely to the axis of the sliders of the gearbox, that the armature comprises a rod of non-magnetic material, the rod has two iron cores (126, 124) which are mounted at a distance from one another; a pair of annular electromagnetic coils (130, 132) which are positioned at a certain axial distance from each other, coaxially with the armature, that each coil has pole pieces, one of the pole pieces being able to within limits of displacement of the armature between a first and a second position, axially covering one of the cores or the other pole piece, the other of the cores, that the distance of the coils (130, 132) is different from that of the cores (126, 124), as well as by means which are provided for the selective connection of each coil with a source of electric current. Shift mechanism according to claim 1, characterized in that the sliders of the gearbox are at a regular distance from each other, that the coils (130, 132) exert equal forces on the cores ( 126, 124), so that when the two coils are energized, the equilibrium position of the armature is in the middle, between the positions that the armature takes when each of the cores is excited independently. Gear shift mechanism according to claim 1, characterized in that the sliders of the gearbox are at irregular distance from each other, that the coils (130, 132) are arranged so as to exert unequal forces on the cores (126, 124) which they overlap, so that when two coils are excited, the equilibrium position of the armature deviates from the median position between the positions taken by the armature when each cores are excited independently. 4. Shift mechanism according to claim 3, characterized in that the cores (124, 126) and / or the coils (130, 132) are constructed so as to exert unequal forces on the cores when two coils are excited. 5. Shift mechanism according to claim 4, characterized in that the cores (l24,126) have different dimensions. 6. Shift mechanism according to claim 4, characterized in that your coils (130, 132) have different numbers of windings. 7. Shift mechanism according to claim 3, characterized in that different excitation currents are used to excite the coils (130, 132). 8. Shift mechanism according to Claims 1 to 7, characterized in that in the excited state each coil (130, 32) exerts a force of the order of magnitude of 20 N on the corresponding core when this corresponding core has the difference of maximum exploitation ratio to its position in which it is centered with the coil. 9. Shift mechanism according to claim 8, characterized in that in the excited state each coil (130, 132) exerts a force of the order of magnitude of 10 N on the corresponding core when the core s approach to its centered position.