FR2821409A1 - Boite de vitesses - Google Patents

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FR2821409A1
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Lars Lein
Geir Huseby
Gunter Hirt
Reinhard Berger
Carsten Bunder
Boris Serebrennikov
Jorg Metzger
Robert Fischer
Burkhard Pollak
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Schaeffler Buehl Verwaltungs GmbH
LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH
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LuK Lamellen und Kupplungsbau Beteiligungs KG
LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH
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    • B60K6/38—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the driveline clutches
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60K6/40—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the assembly or relative disposition of components
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
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    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/48—Parallel type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/50—Architecture of the driveline characterised by arrangement or kind of transmission units
    • B60K6/54—Transmission for changing ratio
    • B60K6/547—Transmission for changing ratio the transmission being a stepped gearing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H61/00—Control 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
    • F16H61/68—Control 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 specially adapted for stepped gearings
    • F16H61/684—Control 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 specially adapted for stepped gearings without interruption of drive
    • F16H61/688—Control 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 specially adapted for stepped gearings without interruption of drive with two inputs, e.g. selection of one of two torque-flow paths by clutches
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H63/00—Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism
    • F16H63/02—Final output mechanisms therefor; Actuating means for the final output mechanisms
    • F16H63/08—Multiple final output mechanisms being moved by a single common final actuating mechanism
    • F16H63/20—Multiple final output mechanisms being moved by a single common final actuating mechanism with preselection and subsequent movement of each final output mechanism by movement of the final actuating mechanism in two different ways, e.g. guided by a shift gate
    • F16H63/206—Multiple final output mechanisms being moved by a single common final actuating mechanism with preselection and subsequent movement of each final output mechanism by movement of the final actuating mechanism in two different ways, e.g. guided by a shift gate the final output mechanisms being mounted coaxially on a single shaft, e.g. mono rail shift mechanism
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H63/00—Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism
    • F16H63/02—Final output mechanisms therefor; Actuating means for the final output mechanisms
    • F16H63/08—Multiple final output mechanisms being moved by a single common final actuating mechanism
    • F16H63/20—Multiple final output mechanisms being moved by a single common final actuating mechanism with preselection and subsequent movement of each final output mechanism by movement of the final actuating mechanism in two different ways, e.g. guided by a shift gate
    • F16H63/22—Multiple final output mechanisms being moved by a single common final actuating mechanism with preselection and subsequent movement of each final output mechanism by movement of the final actuating mechanism in two different ways, e.g. guided by a shift gate the final output mechanisms being simultaneously moved by the final actuating mechanism
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2400/00—Special features of vehicle units
    • B60Y2400/42—Clutches or brakes
    • B60Y2400/428—Double clutch arrangements; Dual clutches
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/02—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion
    • F16H3/08—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts
    • F16H3/12—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts with means for synchronisation not incorporated in the clutches
    • F16H2003/123—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts with means for synchronisation not incorporated in the clutches using a brake
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H61/00—Control 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
    • F16H61/04—Smoothing ratio shift
    • F16H61/0403—Synchronisation before shifting
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Abstract

a) Boîte de vitesses à rapports de conversion répartis sur au moins deux arbres, à échelonnement des rapports de conversion non défini, à temps d'engagement raccourci et à sécurité améliorée.b) Boîte de vitesses, en particulier pour un véhicule motorisé, qui présente une pluralité de jeux de pignons qui forment des rapports de conversion de la boîte de vitesses et sont chacun formés par un pignon en prise solidarisé avec un arbre et un baladeur qui peut être solidarisé avec un arbre, caractérisée par le fait que, pour engager des rapports de conversion de la boîte de vitesses, un baladeur est relié à l'arbre qui le porte au moyen d'un élément de sortie finale (101, 102, 103, 104) qui fait partie d'un mécanisme de sortie finale qui est manoeuvré par le mécanisme de manoeuvre finale, la succession des rapports de conversion de la boîte de vitesses n'étant pas déterminée dans le mécanisme de manoeuvre finale.c) Boîte de vitesses pour véhicule motorisé.

Description

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Boîte de vitesses
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L'invention concerne une boîte de vitesses, en particulier pour un véhicule motorisé, qui présente une pluralité de jeux de pignons qui forment des rapports de conversion de la boîte de vitesses et sont chacun formés par un pignon en prise solidarisé avec un arbre et un baladeur qui peut être solidarisé avec un arbre, dans laquelle, pour engager des rapports de conversion de la boîte de vitesses, un baladeur est relié à l'arbre qui le porte au moyen d'un élément de sortie finale qui fait partie d'un mécanisme de sortie finale qui est manceuvré par le mécanisme de manoeuvre finale, la succession des rapports de conversion de la boîte de vitesses n'étant pas déterminée dans le mécanisme de manoeuvre finale.
L'élément de sortie finale est l'élément qui se déplace pour définir un rapport de conversion de la boîte de vitesses, c'est-à-dire qui réalise la liaison entre deux moyens de transmission de la force, comme par exemple un manchon d'engagement. Cet élément de sortie finale fait partie du mécanisme de sortie finale qui comporte par exemple, en plus du manchon d'engagement, une fourchette d'engagement qui est reliée au manchon d'engagement et qui peut être entraînée en translation au moyen d'un doigt d'engagement relié au manchon d'engagement, de sorte que le manchon d'engagement se déplace pour engager ou désengager un rapport de conversion de la boîte de vitesses, étant précisé que le doigt d'engagement fait partie du mécanisme de manceuvre finale qui manoeuvre le mécanisme de sortie finale ; sous le nom de mécanisme
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de manccuvre finale, on désigne la totalité de la chaîne cinématique entre mécanisme d'engagement ou mécanisme de sélection et mécanisme de sortie finale.
Dans le cas des boîtes de vitesses de l'état de la technique, la collaboration entre le mécanisme de sortie finale et le mécanisme de manceuvre finale se fait de façon que l'engagement d'un rapport de conversion de la boîte de vitesses ne puisse se faire que si aucun autre rapport de conversion de la boîte de vitesses n'est engagé.
Pour engager un rapport de conversion de la boîte de vitesses, il
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faut obligatoirement que tous les autres rapports de conversion de la boîte de vitesses soient auparavant désengagés. Les mors de la fourchette d'engagement avec lesquels le doigt d'engagement peut venir se relier pour engager le manchon d'engagement par l'intermédiaire de la fourchette d'engagement respective sont conçus de façon que le doigt d'engagement ne puisse venir en liaison avec une autre fourchette d'engagement que lorsque le manchon d'engagement avec la fourchette d'engagement duquel il est justement relié se trouve dans la position neutre. En ce qui concerne une boîte de vitesses manuelle connue, à modèle en H, ceci s'exprime par le fait qu'un mouvement de sélection du levier de vitesses pour passer d'une mortaise d'engagement dans une autre ne peut se faire que dans la mortaise de la position neutre, étant précisé que lors d'un mouvement du levier de vitesse pour passer d'une mortaise d'engagement dans la mortaise de la position neutre, le rapport de conversion de la boîte de vitesses qui était engagé à ce moment là est toujours désengagé. En outre les rapports de conversion de la boîte de vitesses qui peuvent être engagés par l'intermédiaire de ce même manchon d'engagement ne peuvent pas être engagés simultanément. Par conséquent pour exécuter un processus de changement de vitesse, il est nécessaire de désengager un ancien rapport de conversion de la boîte de vitesses, de procéder à un mouvement de sélection, puis d'engager un nouveau rapport de conversion de la boîte de vitesses ; pendant ce temps, le flux du couple est interrompu par un embrayage ouvert car la ligne de transmission doit être non chargée pendant le processus de changement de vitesse. Au cas où une sélection d'une mortaise d'engagement est nécessaire, le processus de changement de vitesse est relativement long, ce qui, en particulier dans le cas des boîtes de vitesses automatiques avec interruption de la force de traction, peut être gênant et peut concerner la sécurité, par exemple lorsque l'on double et que l'on se rabat et analogue.
En particulier dans le cas des boîtes de vitesses à changement de rapport commandé par la charge, dans lesquelles les rapports de conversion de la boîte de vitesses forment des groupes ou sont
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groupés en groupes, entre lesquels peuvent s'effectuer des changements de rapport sous charge, sans interruption de la force de traction, par exemple en ce sens que les rapports de conversion de la boîte de vitesses concernent différentes lignes de transmission parallèles qui sont associées aux différents éléments de sortie d'un embrayage à friction, de sorte qu'en manceuvrant l'embrayage à friction on peut opérer un changement continu du couple en le faisant passer d'une ligne de transmission sur une autre, on connaît des formes de réalisation de la liaison entre le mécanisme de sortie finale et le mécanisme de manoeuvre finale qui permettent d'engager un rapport de conversion de la boîte de vitesses sans devoir désengager un autre rapport de conversion de la boîte de vitesses éventuellement déjà engagé. De cette façon il est possible, au moyen d'un unique mécanisme de manceuvre finale, d'engager en même temps plusieurs rapports de conversion de la boîte de vitesses sur plusieurs lignes de transmission, en ce sens que tout d'abord un rapport de conversion de la boîte de vitesses est engagé sur une ligne de transmission, puis que le disque de pressage-sans qu'il soit nécessaire de désengager le rapport de conversion de la boîte de vitesses en question-peut venir se relier à d'autres fourchettes d'engagement pour engager d'autres rapports de conversion de la boîte de vitesses. De ce point de vue on se réfère à la demande DE 100 20 821 Al de la demanderesse dont le contenu appartient également au contenu de l'exposé de la présente demande.
Habituellement deux groupes de rapport de conversion de la boîte de vitesses sont formés, étant précisé qu'en ce qui concerne l'échelonnement de leur rapport de conversion, des rapports de conversion de la boîte de vitesses successifs appartiennent à des groupes différents. Par exemple, dans le cas d'une boîte de vitesses présentant un rapport de marche arrière et six rapports de marche avant, un groupe comporte les rapports 1,3 et 5 et l'autre groupe les rapports R, 2,4 et 6.
Dans le cas d'une boîte de vitesses de ce type, il y a la possibilité d'engager, sur une ligne de transmission associée au flux du couple au moyen de l'embrayage à friction, un rapport de
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conversion de la boîte de vitesses puis d'engager sur une autre ligne de transmission-encore ouverte-le rapport de conversion de la boîte de vitesses que l'on doit engager ensuite en faisant passer le flux du couple sur la ligne de transmission en question. Par exemple pendant un processus d'accélération, alors que l'on marche sur une ligne de transmission fermée sur laquelle c'est le troisième rapport qui est engagé, on peut, sur l'autre ligne de transmission, engager le quatrième rapport pendant une montée en vitesse. Mais si maintenant il faut tout à coup repasser brusquement sur le deuxième rapport, il faut tout d'abord désengager le quatrième rapport puis engager le deuxième rapport, ce qui impose en particulier une très importante perte de temps si le deuxième et le quatrième rapport sont engagés par des manchons d'engagement différents.
Peut en outre survenir une situation négative d'un changement de rapport dans la boîte de vitesses dans le cas de laquelle plus d'un rapport de conversion de la boîte de vitesses est engagé sur la ligne de transmission ouverte, ce qui représente un très important risque pour la sécurité puisque dès que cette ligne de transmission est reliée au flux du couple, ce sont plusieurs rapports de conversion de la boîte de vitesses, différents, qui deviennent actifs, ce qui peut conduire à bloquer la boîte de vitesses ou même à la détruire.
On a en outre connu des boîtes de vitesses dites à tambour d'activation dans lesquelles les mécanismes de sortie finale des rapports de conversion de la boîte de vitesses sont manreuvrés au moyen d'un tambour d'activation rotatif. Par exemple dans le tambour d'activation sont prévues des rainures en forme de coulisse qui s'étendent sur la surface du tambour d'activation cylindrique aussi bien selon la direction périphérique que selon la direction axiale, de sorte que, lors d'une rotation du tambour d'activation autour de son axe longitudinal, des fourchettes d'engagement, qui sont cinématiquement reliées au tambour d'activation au moyen d'éléments glissants dans les rainures, exécutent un mouvement selon la direction axiale du tambour d'activation. L'échelonnement des rapports de conversion de la boîte de vitesses lors de la rotation du tambour d'activation est fixé par l'allure des rainures. Des boîtes
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de vitesses à tambour d'activation de ce type permettent, pour une forme de réalisation appropriée des rainures, un désengagement d'un ancien rapport de conversion de la boîte de vitesses et un engagement d'un nouveau rapport de conversion de la boîte de vitesses qui se recoupent, ce qui donne un certain gain de temps lors d'un processus de changement de rapport, et permet donc de réduire la durée de l'interruption de la force de traction, toutefois des changements de rapport ne sont possibles que séquentiellement, par exemple un passage direct de première en troisième n'est pas plus possible qu'une rétrogradation directe par exemple de cinquième en première.
Le but de l'invention est de créer une boîte de vitesses, par exemple une boîte de vitesses automatisée, une boîte de vitesses manoeuvrée par la charge, une boîte de vitesses à double embrayage, avec des rapports de conversion de la boîte de vitesses répartis sur au moins deux arbres différents et analogues, dans le cas de laquelle l'échelonnement des rapports de conversion de la boîte de vitesses n'est pas défini dans le mécanisme de manreuvre finale, dans le cas de laquelle les temps d'engagement sont notablement raccourcis et qui est sensiblement améliorée en ce qui concerne la sécurité. En outre la boîte de vitesses doit avoir une structure simple avec le moins possible de composants et pouvoir se manoeuvrer de façon simple sans mesures de sécurité supplémentaires.
On atteint ce but par le fait que, dans le cas d'une boîte de vitesses dans le cas de laquelle le mécanisme de manreuvre finale comporte au moins un élément de manreuvre principale comme un doigt d'engagement qui, par exemple par translation axiale d'un arbre d'engagement sur lequel il est disposé, vient en liaison active avec les mécanismes de sortie finale, qui sont par exemple formés par des fourchettes d'engagement et des manchons d'engagement qui leur sont liés, de façon telle qu'un rapport de conversion de la boîte de vitesses puisse être engagé, par exemple en ce sens que l'arbre d'engagement, sur lequel l'élément de manreuvre principale, dont il y a au moins un, est disposé, est entraîné en rotation et peut alors venir en liaison active avec un autre mécanisme de sortie finale sans
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qu'il faille désengager le rapport de conversion de la boîte de vitesses précédemment engagé, le mécanisme de manoeuvre finale comportant au moins un élément jde manoeuvre auxiliaire. Au sens de l'invention, ce mécanisme de manreuvre finale comportant au moins un élément principal et un élément auxiliaire est en partie désigné dans les documents de la demande qui suivent sous le nom de active interlock/interverrouillage actif. On comprend que ce concept puisse être l'objet d'une demande de marque déposée et que de ce point de vue sa signification ne doit pas être considérée comme limitative pour cette demande de marque déposée.
Selon une forme de réalisation à préférer particulièrement,. dès que l'élément de manreuvre principale, dont il y a au moins un, vient en liaison active avec un mécanisme de sortie finale, l'élément de manreuvre auxiliaire, dont il y a au moins un, vient en liaison active avec un autre mécanisme de sortie finale, par exemple, dans une position ddéterminéje,-un élément de manoeuvre principale vient en liaison avec un mécanisme de sortie finale et des éléments de manoeuvre auxiliaire y viennent simultanément en liaison avec les autres mécanismes de sortie finale. Lors d'une man uvre d'un mécanisme de sortie finale pour engager un rapport de conversion de la boîte de vitesses au moyen de l'élément de manoeuvre principale, dont il y a au moins un, par exemple par entraînement en rotation de l'arbre d'engagement, il est avantageux que simultanément l'autre mécanisme de sortie finale, dont il y a au moins un, soit manoeuvré au moyen de l'élément de manreuvre auxiliaire, dont il y a au moins un, pour désengager les rapports de conversion de la boîte de vitesses correspondants. Il est particulièrement intéressant qu'ainsi un seul rapport de conversion de la boîte de vitesses puisse être engagé simultanément et que du fait que le désengagement de l'ancien rapport de conversion de la boîte de vitesses et l'engagement du nouveau rapport de conversion je la boîte jde vitesses se recoupent ainsi que du fait que le mouvement de sélection est déjà effectué, on gagne un avantage de temps notable.
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Selon un autre exemple de réalisation, également particulièrement préféré, dans le cas d'une boîte de vitesses dans laquelle les rapport de conversion de la boîte de vitesses forment des groupes entre lesquels peut se faire un échange sans interruption de la force de traction, l'élément de manoeuvre auxiliaire, dont il y a au moins un, vient en liaison active avec au moins un autre mécanisme de sortie finale du même groupe dès que l'élément de manceuvre principale, dont il y a au moins un, vient en liaison active avec un mécanisme de sortie finale d'un groupe. Dans le cas de cet exemple de réalisation, il est très avantageux que, lors d'une manceuvre d'un mécanisme de sortie finale d'un groupe pour engager un rapport de conversion de la boîte de vitesses au moyen
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de l'élément de manceuvre principale, dont il y a au moins un, en même temps l'autre mécanisme de sortie finale, dont il y a au moins un, du même groupe est manceuvré au moyen de l'élément de
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manceuvre auxiliaire, dont il y a au moins un, pour désengager les rapports de conversion de la boîte de vitesses correspondants. Il est avantageux que l'élément de manoeuvre auxiliaire, dont il y a au moins un, ne vienne en liaison active avec aucun mécanisme de sortie finale de l'autre groupe, dès que l'élément de manceuvre principale, dont il y a au moins un, vient en liaison active avec un mécanisme de sortie finale d'un groupe. Il est très avantageux que de cette façon dans chaque groupe un rapport de conversion de la boîte de vitesses puisse être simultanément engagé mais non plusieurs rapport de conversion de la boîte de vitesses d'un même groupe.
Selon une forme de réalisation prise à titre d'exemple, mais à préférer particulièrement, des mécanismes de sortie finale, qui comportent des éléments de liaison comme des fourchettes d'engagement, ceux-ci présentent une première zone fonctionnelle pour la venue en prise d'un élément de manoeuvre principale et une seconde zone fonctionnelle pour la venue en prise d'un élément de manoeuvre auxiliaire, de sorte que chaque mécanisme de sortie
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finale peut être manccuvré au moyen d'un élément de manecuvre principale ou au moyen d'un élément de manceuvre auxiliaire. Dans
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le cas d'une boîte de vitesses, l'élément de manceuvre auxiliaire, dont il y a au moins un, y est disposé sur l'arbre d'engagement avec liberté de rotation autour de son axe longitudinal lors de la manceuvre et la seconde zone fonctionnelle est conçue de façon que, lors d'un entraînement en rotation de l'arbre d'engagement, puisse être transmise, d'un élément de manoeuvre auxiliaire, à la seconde zone fonctionnelle en direction du débrayage du rapport de conversion de la boîte de vitesses correspondant, une force qui soit égale ou supérieure à la force nécessaire pour le débrayage. La liaison entre élément de manceuvre auxiliaire et mécanisme de sortie finale ne doit pas en outre convenir pour transmettre une force pour engager un rapport de conversion de la boîte de vitesses.
Dans un autre exemple de réalisation, on préfère une forme de réalisation de l'élément de manoeuvre auxiliaire, dont il y a au moins un, qui permette de relier l'élément de manceuvre auxiliaire à au moins deux mécanismes de sortie finale. Dans ce but l'élément de manoeuvre auxiliaire, dont il y a au moins un, présente, selon la direction de l'axe de l'arbre d'engagement, une largeur particulièrement importante qui de préférence correspond au moins approximativement à la largeur de deux mors d'une fourchette d'engagement et de leur distance mutuelle.
Selon un exemple de réalisation particulièrement préféré, l'élément de maneruvre auxiliaire, dont il y a au moins un, et les deux zones fonctionnelles collaborent de façon qu'un désengagement d'un rapport de conversion de la boîte de vitesses se fasse, lors d'un entraînement en rotation de l'arbre d'engagement, indépendamment du sens de rotation. En partant de la position initiale dans laquelle l'arbre d'engagement se trouve dans une position médiane par rapport à sa rotation et dans laquelle également l'élément de manceuvre principale est venu en prise avec la première zone fonctionnelle d'un mécanisme de sortie finale, il se fait un engagement d'un rapport de conversion de la boîte de vitesses si l'arbre d'engagement est entraîné en rotation soit vers la droite, soit vers la gauche, étant précisé que dans chaque cas
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l'élément de manoeuvre auxiliaire, dont il y a au moins un, manceuvre le ou les rapports de conversion de la boîte de vitesses correspondants dans le sens d'un désengagement.
Dans l'exemple de réalisation on considère comme particulièrement avantageux que dans ce but l'élément de manceuvre auxiliaire, dont il y a au moins un, et les deux zones fonctionnelles soient prévues symétriques.
Dans un exemple de réalisation à préférer particulièrement, l'élément de manoeuvre auxiliaire, dont il y a au moins un, présente deux zones d'extrémité en forme d'ergot et les secondes zones fonctionnelles présentent des évidements correspondants.
Dans un autre exemple de réalisation également à préférer particulièrement, les secondes zones fonctionnelles présentent deux zones d'extrémité en forme d'ergot et l'élément de manoeuvre auxiliaire, dont il y a au moins un, présente des évidements correspondants.
La transmission de la force entre un élément de manoeuvre auxiliaire et la seconde zone fonctionnelle se fait par l'intermédiaire de la pointe des zones d'extrémité en forme d'ergot, étant précisé que dans un autre exemple de réalisation il est également très intéressant que la transmission de la force entre un élément de manoeuvre auxiliaire et la seconde zone fonctionnelle se fasse par l'intermédiaire des surfaces latérales des zones d'extrémité en forme d'ergot.
Selon une autre idée inventive, le mécanisme de manceuvre finale est prévu de façon qu'en désengageant un élément de manceuvre auxiliaire de façon appropriée, puisse être défini un état neutre défini de la boîte de vitesses. Selon l'idée inventive, après l'engagement d'un rapport de conversion de la boîte de vitesses, l'élément de manceuvre principale, par exemple un doigt d'engagement, peut se déplacer par rapport au mécanisme de manoeuvre finale, par exemple un mors d'engagement avec une fourchette d'engagement placée à la suite, c'est-à-dire que l'information concernant la question de savoir quel rapport de conversion de la boîte de vitesses est engagé ne peut pas nettement
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se déduire de la position de l'élément de manoeuvre principale. Dans des dispositions conventionnelles selon l'état de la technique, dans lesquelles, après engagement d'un rapport de conversion de la boîte de vitesses, le doigt d'engagement ne peut pas sortir hors du mors d'engagement, la position neutre est nettement indiquée par le passage dans la mortaise de position neutre. Pour pouvoir également définir pour la présente invention une position neutre nettement définie, peut être prévue une mortaise d'engagement distincte dans le cas de laquelle un élément de manoeuvre auxiliaire, de structure appropriée, avec tous les éléments de manoeuvre finale, au moyen desquels un rapport de conversion de la boîte de vitesses est engagé, vient en action mutuelle et opère un désengagement du rapport de conversion de la boîte de vitesses engagé. Dans ce but peut par exemple être prévu comme élément de manoeuvre auxiliaire un ergot d'engagement, prolongé selon la direction axiale en direction de l'arbre d'engagement, qui reçoit l'élément de manoeuvre principale et l'élément de manoeuvre auxiliaire, élément de manoeuvre auxiliaire qui peut venir simultanément en action mutuelle avec au moins deux mors d'engagement, de sorte que dans une position axiale de l'arbre d'engagement, il est toujours possible, par entraînement en rotation de l'arbre d'engagement de désengager le rapport de conversion de la boîte de vitesses engagé. Comme ici il n'y a à exécuter qu'un désengagement du rapport de conversion de la boîte de vitesses et non un engagement supplémentaire d'un nouveau rapport de conversion de la boîte de vitesses, il peut être avantageux que l'entraînement en rotation de l'arbre d'engagement puisse se faire, par rapport à une commutation entre deux rapports de conversion de la boîte de vitesses, avec des angles de rotation sensiblement plus faibles, par exemple avec un tiers de l'angle de rotation. La limitation de l'angle de rotation pour la définition de la position neutre peut se faire au moyen d'une commande appropriée de l'actionneur pour l'entraînement en rotation de l'arbre d'engagement, étant précisé que l'information concernant la position axiale de l'arbre d'engagement peut être fournie en liaison avec la position neutre et étant précisé que peuvent être traités des signaux
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appropriés concernant le parcours de la position axiale, par exemple des signaux de capteur de parcours ou des signaux de positionnement de l'actionneur pour le déplacement axial de l'arbre de commande.
En variante ou en supplément, une coulisse de limitation de l'angle de rotation a fait ses preuves pour la définition d'une position neutre. La définition d'une position neutre est en particulier avantageuse lors du démarrage du moteur à combustion interne, lorsque le véhicule est arrêté et dans des situations de marche comparables. En outre peut être avantageuse une position de verrouillage de parc constituée du blocage de la boîte de vitesses par engagement simultané de deux rapports de conversion de la boîte de vitesses, étant précisé qu'au moyen de la position neutre proposée, ce verrouillage de parc peut se faire facilement et se supprimer à nouveau rapidement.
Une autre forme de réalisation avantageuse peut prévoir de manoeuvrer un verrou de parc habituel au moyen du circuit d'activation de la boîte de vitesses. C'est ainsi par exemple que l'on peut activer et désactiver le verrou de parc en abordant une mortaise d'engagement supplémentaire. En outre un premier rapport de conversion de la boîte de vitesses peut y être engagé puis, ce rapport de conversion de la boîte de vitesses étant engagé, un verrou de parc peut ensuite être manoeuvré en ce sens que l'on quitte la boîte de vitesses du rapport de conversion de la boîte de vitesses engagé et que l'on aborde la position d'activation du verrou de parc.
Selon une autre idée inventive, il peut être particulièrement avantageux d'utiliser le verrouillage interactif en liaison avec une boîte de vitesses automatisée dont les rapports de conversion de la boîte de vitesses sont formés par des paires de pignons entre deux arbres, par exemple un arbre d'entrée de la boîte de vitesses et un arbre de sortie de la boîte de vitesses, étant précisé que pendant un processus de changement de vitesse, un embrayage sépare l'arbre d'entraînement et l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses et qu'il se produit donc pendant le processus de changement de vitesse une interruption de la force de traction. Dans le cas de processus de
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changement de vitesse dans le cas desquels on change la mortaise d'engagement, l'angle de phase entre l'élément de manoeuvre principale et l'élément de manceuvre auxiliaire peut être tel que, lors d'un processus de changement de vitesse, le désengagement du rapport engagé et l'engagement du nouveau rapport à engager se recoupent. Ceci conduit à des temps de changement de vitesse plus rapides et à des interruptions de la force de traction plus brèves.
Dans des systèmes conventionnels avec un doigt d'engagement qui désengage tout d'abord un rapport engagé, puis change de mortaise d'engagement, puis engage un nouveau rapport à engager, à peu près après un tiers du parcours total du manchon d'engagement, la liaison par complémentarité de forme concernant le rapport engagé est supprimée, puis on passe par la synchronisation et la position neutre puis la liaison par complémentarité de forme se fait pour le nouveau rapport à engager. Selon l'idée inventive, ce processus de changement de vitesse peut être raccourci en ce sens que le mouvement d'engagement pour le nouveau rapport à engager débute déjà, de la part de l'élément de manceuvre principale, lorsque la liaison par complémentarité de forme concernant le rapport engagé est supprimée, c'est-à-dire que la synchronisation du nouveau rapport à engager commence pratiquement en même temps que la séparation de la liaison par complémentarité de forme pour le rapport antérieurement engagé.
Selon une autre idée inventive, une boîte de vitesses peut être prévue de façon qu'un unique dispositif de synchronisation soit prévu sur une paire de pignons en prise, étant précisé qu'après le désengagement du rapport engagé, ce dispositif de synchronisation est manceuvré, au moyen d'un élément de manceuvre principale comme par exemple un doigt d'engagement, jusqu'à ce que soit atteinte la vitesse de rotation visée de l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses pour le nouveau rapport à engager. Une fois atteinte la vitesse de rotation visée, l'élément de manoeuvre principale est amené dans la mortaise d'engagement du nouveau rapport à engager et engage le nouveau rapport à engager. On comprend que pour ce processus de synchronisation et d'engagement et de désengagement
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des rapports de conversion de la boîte de vitesses, différents éléments de manreuvre principale puissent être employés. Pour une boîte de vitesses à double embrayage avec deux lignes de transmission, cette disposition peut en particulier être prévue de façon que sur chaque ligne de transmission ne soit prévu qu'un unique dispositif de synchronisation pour tous les rapports de conversion de la boîte de vitesses d'une ligne de transmission. Une explication plus détaillée à ce sujet est contenue dans la demande allemande DE 101 33 695 0 dont la totalité du contenu est reprise dans la présente demande. La montée en rapport pour passer d'un rapport de conversion de la boîte de vitesses à un autre s'y fait de la façon que sur la ligne de transmission correspondante le couple décroît tout d'abord en ce sens que par exemple l'embrayage avec l'arbre d'entraînement est débrayé, ensuite, au moyen d'un élément de manoeuvre auxiliaire ou au moyen d'un élément de manoeuvre principale, le rapport antérieurement engagé est désengagé et, au moyen d'un élément de manoeuvre principale dans la mortaise d'engagement du rapport de conversion de la boîte de vitesses le plus élevé, le dispositif de synchronisation est manoeuvré par une translation de la douille d'engagement correspondante du rapport de conversion de la boîte de vitesses le plus élevé, sans engager ce rapport, et ainsi l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses, librement entraîné en rotation, a sa vitesse de rotation ciblée adaptée au nouveau rapport à engager. Une fois atteinte la vitesse de rotation ciblée, le nouveau rapport est engagé au moyen du doigt d'engagement. Une variante avantageuse pour réduire les parcours que parcourt l'arbre d'engagement avec des éléments de manoeuvre principale et des éléments de manoeuvre auxiliaire prévoit de manoeuvrer le dispositif de synchronisation sans venue en prise d'un élément de manoeuvre principale dans le mécanisme de sortie finale du rapport de conversion de la boîte de vitesses le plus élevé, par exemple sans amener l'un des doigts d'engagement dans le mors d'engagement du rapport le plus élevé, en ce sens que sur l'arbre d'engagement ainsi que sur le mécanisme de sortie finale, par exemple la fourchette d'engagement, sont prévus des éléments de
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commande appropriés comme des secteurs coniques annulaires, des ergots et analogues. Pendant une rotation de l'arbre d'engagement, ces éléments de commande opèrent le désengagement du rapport actuellement engagé et/ou pendant une translation axiale de l'arbre d'engagement pour sélectionner une autre mortaise d'engagement, opèrent une translation du mécanisme de sortie finale, par exemple de la douille d'engagement, du rapport le plus élevé de façon que certes le dispositif de synchronisation soit manceuvré mais que ce rapport ne soit pas engagé de façon à pouvoir éviter de coûteux déplacements de l'arbre d'engagement dans un sens puis dans l'autre.
En particulier pour des boîtes de vitesses à double embrayage présentant au moins deux lignes de transmission qui peuvent être reliées indépendamment l'une de l'autre avec le sous-ensemble d'entraînement, comme par exemple un moteur à combustion interne au moyen d'un embrayage et dans le cas desquelles une ligne de transmission transmet le couple d'entraînement aux roues motrices au moyen d'un rapport de conversion de la boîte de vitesses actuellement engagé, tandis que dans l'autre ou dans les autres lignes de transmission le rapport qui vient à la suite du rapport actuel est déjà engagé, il peut être avantageux d'appliquer sur ce nouveau rapport à engager des stratégies dites de présélection. Les stratégies de présélection prévoient une sélection à prévoir du nouveau rapport de conversion de la boîte de vitesses à engager, pour, en présence d'un désir de changement de vitesse initié par le conducteur lui-même ou par les circuits logiques de commande, pouvoir exécuter ce changement de vitesse le plus rapidement possible et le plus efficacement possible pour la poursuite de l'allure du véhicule motorisé désirée par le conducteur. En présence d'un rapport déjà engagé avec la prévision correcte, le changement de vitesse perceptible pour le conducteur ne consiste qu'en le transfert du couple d'une ligne de transmission à l'autre par ouverture et fermeture des embrayages correspondants entre l'arbre d'entraînement du sous-ensemble d'entraînement et les arbres d'entrée de la boîte de vitesses correspondants.
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L'avantage de la présente invention réside dans le fait qu'avec le mécanisme de manceuvre finale, après l'engagement d'un rapport sur une ligne de transmission, les éléments de manoeuvre principale peuvent être aussitôt ramenés en position neutre et ne doivent pas rester dans la mortaise d'engagement du rapport engagé. En plus des aspects concernant la technique de marche et la technique de sécurité, peuvent y être pris en compte une protection à l'égard d'une survitesse pour un nouveau rapport. Les stratégies de présélection suivantes peuvent être avantageuses : * Engagement du rapport immédiatement plus élevé :
Après un processus de changement de vitesse, c'est-à-dire lorsque l'embrayage sollicite par un couple le rapport actuel d'une ligne de transmission, le rapport actuel est engagé sur l'autre ligne de transmission, non chargée. S'il n'y a pas de rapport plus élevé, c'est le rapport le plus élevé qui est engagé sur cette ligne de transmission. De ce fait est garantie une protection à l'égard d'une survitesse lors du transfert du couple sur cette ligne de transmission. Avec ce processus de changement de vitesse, un rapport de conversion précédemment encore engagé est désengagé au moyen des éléments de manoeuvre auxiliaire. L'embrayage reste ouvert sur cette ligne de transmission jusqu'à ce que soit déclenchée par le circuit logique une demande pour le rapport engagé.
'Présélection d'un rapport de conversion inférieur :
Après que le rapport immédiatement plus élevé a été engagé sur les lignes de transmission non chargées selon la routine précédemment décrite, l'actionneur de la boîte de vitesses se positionne dans la position neutre sans désengager à nouveau le rapport engagé. Il se fait ensuite un positionnement, dans le sens de la sélection, sur une mortaise d'engagement d'un rapport de conversion de la boîte de vitesses qui de préférence est inférieur au rapport de marche actuel et au rapport engagé sur la ligne de transmission non chargée. Par exemple, lorsque le conducteur dépasse un point dur de la
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pédale d'accélérateur, la boîte de vitesses rétrogradant d'un rapport pour donner une meilleure reprise, il est particulièrement avantageux que le rapport visé soit calculé pour la puissance maximale par le circuit logique, étant précisé que ce rapport peut se modifier pendant l'exploitation dans cette position de la boîte de vitesses, la position de l'actionneur de sélection pouvant également se modifier. En exploitation manuelle du véhicule, au cours de laquelle le conducteur sélectionne activement le rapport de conversion de la boîte de vitesses suivant, la mortaise d'engagement prescrite peut être celle du rapport qui est le plus immédiatement inférieur au rapport actuel. En cas de forte accélération du véhicule, par exemple lors d'une manoeuvre sur la pédale d'accélérateur au-delà d'un seuil à prescrire, dans une autre variante, peut être sélectionnée la mortaise d'engagement correspondant au rapport dans lequel le véhicule devrait passer si ce véhicule devait poursuivre constamment avec la vitesse momentanée, par exemple un rapport plus élevé (Overdrive) pour un mode d'exploitation économique du véhicule. On comprend que le mouvement de sélection soit effectué en fonction de la situation de marche actuelle et que de ce fait ce soit toujours l'alternative actuelle au rapport engagé sur la ligne de transmission non chargée qui puisse être tenue à disposition au moyen d'un simple mouvement d'engagement/de désengagement.
Des boîtes de vitesses selon l'idée inventive peuvent également être conçues selon d'autres points de vue pour lesquels il n'est pas nécessaire de tenir compte de ce que les rapports de conversion de la boîte de vitesses de valeur voisine dans des dispositifs connus soient disposés voisins, par exemple les rapports 1 et 2 dans une mortaise d'engagement et les rapports 3 et 4 dans la mortaise d'engagement voisine, puisque le nouveau rapport à engager est engagé au moyen de l'élément de manoeuvre principale et que le rapport qui était engagé peut être désengagé au moyen d'un élément de manoeuvre auxiliaire sans processus de sélection
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supplémentaires. Pour accélérer les temps de changement de vitesse, le nouveau rapport à engager peut déjà être présélectionné alors que le rapport antérieurement engagé est encore engagé. Le mouvement d'engagement peut déjà être initié alors que le rapport qui était engagé n'est pas encore désengagé, de sorte que l'actionneur de la boîte de vitesses peut utiliser un temps de démarrage avant le processus d'engagement et ne doit pas démarrer de l'arrêt, car, comme on le sait, le fait de démarrer de l'arrêt est particulièrement coûteux en temps et retarde le processus de changement de vitesse.
Pour obtenir des processus de changement de vitesse particulièrement rapides, il peut être également avantageux, dans le cas d'une boîte de vitesses sur une seule ligne d'entraînement, avec un arbre d'entrée et un arbre de sortie de la boîte de vitesses, de présélectionner déjà le rapport qui est vraisemblablement le suivant.
Les critères de présélection suivants peuvent être avantageux en fonction de la situation de marche ou de la position du levier de vitesse sans qu'une demande pour passer dans un autre rapport de vitesse soit déjà présentée :
Le levier de sélection de la boîte de vitesses est en position marche (D) ou en mode d'exploitation manuel (M ; les différents rapports de conversion de la boîte de vitesses sont commandés par le conducteur, par exemple au moyen d'un levier de vitesse à bouton poussoir), un rapport de marche avant est engagé. Aussi longtemps que, dans ce mode de marche, le véhicule marche à une vitesse supérieure à un seuil à déterminer pour chaque rapport de vitesse engagé, la position de la pédale d'accélérateur ou l'accélération du véhicule est traitée pour présélectionner le rapport le plus immédiatement supérieur ou le plus immédiatement inférieur au rapport actuellement engagé. Si le véhicule accélère, c'est le rapport le plus immédiatement supérieur qui est présélectionné, si le véhicule ralentit, c'est le rapport le plus immédiatement inférieur. Pour éviter des mouvements inutiles peut être prévue une bande d'hystérésis dans la routine de présélection. Lorsque l'on est sur le
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rapport le plus élevé, c'est le rapport le plus immédiatement inférieur qui est présélectionné. Si l'on est sur le rapport de première vitesse, à partir d'un seuil de vitesse à définir, c'est le rapport de deuxième vitesse qui est présélectionné, et en dessous, c'est la position neutre de la boîte de vitesses qui est présélectionnée.
* En position neutre (N) du levier de sélection, c'est le rapport de première vitesse qui est présélectionné. Il est avantageux que le rapport de première vitesse et le rapport de marche arrière puissent être dans la même mortaise d'engagement.
'En position de marche arrière (R) du levier de sélection, c'est le rapport de première vitesse ou en variante la position neutre qui est présélectionné.
Si une intention de changement de vitesse a déjà été déterminée par le circuit logique de commande de la boîte de vitesses, une accélération du changement de vitesse peut s'obtenir par les mesures suivantes, puisqu'après reconnaissance de cette intention de changement de vitesse, certains processus coûteux en temps, comme par exemple décroissance du couple du moteur et de l'embrayage, sont effectués, étant précisé que dans la boîte de vitesses conforme à l'invention, ce temps peut être utilisé pour présélectionner le nouveau rapport à engager sans risquer une contrainte exercée sur l'actionneur de la boîte de vitesses :
Après que le circuit logique de commande a défini le nouveau rapport de conversion de la boîte de vitesses à engager, la position de présélection correspondante est déterminée et approchée. Pour tous les mouvements de présélection, c'est tout d'abord l'élément de manreuvre principale qui se déplace en direction de la position neutre et ceci tout au moins suffisamment pour que l'élément de manoeuvre principale puisse se retirer de la mortaise d'engagement du rapport engagé. Ensuite, ou dans un mouvement combiné avec le mouvement de sélection, la mortaise d'engagement du nouveau rapport à engager est sélectionnée. Si c'est déjà le rapport de conversion de la boîte de vitesses correct qui est présélectionné, il est engagé par le circuit logique après libération de l'engagement
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précédent. Les dimensions de l'espace de jeu du mouvement de l'élément de manceuvre principale dans les mors d'engagement des mortaisesd'engagement dépendent de leur conception et peuvent être déposées dans le circuit logique de commande aux fins d'un mouvement d'engagement optimisé. Dans ce but des valeurs fixes peuvent être déposées dans le code programmé ou des valeurs réglables appropriées, dans une mémoire par exemple une mémoire EEPROM/mémoire reprogrammable effaçable électriquement. Les valeurs réglables peuvent être déterminées lors de la mise en service par approche des positions limites et peuvent être adaptées pendant la durée de vie du-véhicule à des conditions changeantes comme l'usure ou le remplacement de pièces, étant précisé que peuvent également être déposées et traitées des courbes et des limites d'usure. Une adaptation à des mors d'engagement de dimensions différentes pour les mortaises d'engagement des différents rapports de conversion de la boîte de vitesses peut également être avantageuse.
Du fait que dans le mécanisme de manoeuvre finale conforme à l'invention il n'y a aucune corrélation entre la position du ou des éléments de manoeuvre principale et le rapport de conversion de la boîte de vitesses engagé, il peut être nécessaire, en particulier lorsque le circuit de commande de la boîte de vitesses, par exemple l'appareil de commande de la boîte de vitesses, ne dispose plus d'aucune information fiable, par exemple lors de la remise en service après une réparation ou pour rendre vraisemblables les données pendant l'utilisation du véhicule motorisé au démarrage, à l'arrêt ou pendant la marche, de définir une position neutre dite active pour laquelle tous les rapports sont désengagés de façon
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certaine. Dans ce but 1l'élément de manoejuvre principale, dont il y a au moins un, est amené dans une position dans laquelle il n'engage pas un nouveau rapport lors d'une rotation de l'arbre d'engagement.
Dans le cas où il n'y aurait pas une telle mortaise d'engagement, dite libre, dans le modèle en H employé, la longueur libre de la fonction de sélection peut être prolongée et une mortaise supplémentaire peut être créée. Dans cette mortaise un ou plusieurs
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rapports de conversion engagés peuvent alors être désengagés au moyen des éléments de manceuvre auxiliaire.
S'il ne doit pas y-avoir jdje modification des caractéristiques géométriques du changement de vitesse, celui-ci peut également par la découverte du rapport de conversion engagé, être désengagé avec l'élément de manreuvre principale. Dans ce but l'élément de manccuvre principale doit être amené dans la mortaise d'engagement du rapport engagé et un mouvement de désengagement doit être effectué, sans engager un nouveau rapport. Dans ce but les positions de désengagement peuvent être enseignées lors de la mise en service. Comme point de départ pour déterminer la position de désengagement on peut admettre le point de synchronisation du rapport correspondant. Ce point de synchronisation est alors approché pour désengager le rapport de conversion correspondant. La reconnaissance des points de synchronisation peut se faire par enseignement, c'est-à-dire par étalonnage, en ce sens que la position correspondante est déterminée par rapport à un point de référence et surveillée par des capteurs, par exemple par des
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jc-apteurs jde parco. ars incrémental. Une utre possibilité peut être la détermination absolue du point de synchronisation, en ce sens que des grandeurs d'actionneur, comme par exemple le courant électrique de l'actionneur sont surveillées et qu'une modification de ce courant, par exemple une augmentation du courant électrique passant dans l'actionneur au point de synchronisation est traitée et que la position des points de synchronisation est ainsi déterminée.
En se référant aux figures, on décrit ci-dessous des exemples de réalisation, schématiquement et à titre d'exemples,
La figure la représente un véhicule comportant un embrayage et une boîte de vitesses à manceuvre automatisée,
La figure lb représente un véhicule à ligne de transmission
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ramifiée, I, a. figure) représente des mecanismes de sorlie finale comportant un mécanisme de manceuvre finale, La figure 3a représente le mode d'action d'un élément de man uvre auxiliaire,
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Figure img00210001

La figure 3b représente le mode d'action d'un élément de manceuvre auxiliaire,
La figure 3c représente le mode d'action d'un élément de manoeuvre auxiliaire,
La figure 3d représente le mode d'action d'un élément de manoeuvre auxiliaire,
La figure 4 est un diagramme concernant l'angle de rotation de l'arbre d'engagement et le mouvement du manchon d'engagement,
La figure 5a représente une disposition d'un élément de manceuvre principale et d'un élément de manoeuvre auxiliaire sur un arbre d'engagement,
La figure 5b représente une disposition d'un élément de manoeuvre principale et d'un élément de manoeuvre auxiliaire sur un arbre d'engagement,
La figure 6a représente une disposition d'un élément de manoeuvre principale et de deux éléments de manccuvre auxiliaire particulièrement larges pour la manoeuvre simultanée de deux mécanismes de sortie finale,
La figure 6b représente une disposition d'un élément de manoeuvre principale et de deux éléments de manceuvre auxiliaire particulièrement larges pour la mancouvre simultanée de deux mécanismes de sortie finale,
La figure 7 représente des formes de réalisation des éléments de manoeuvre auxiliaire,
La figure 8 représente la position de l'arbre d'engagement et un modèle en H,
La figure 9 représente la position de l'arbre d'engagement et un modèle en H comportant un élément de manoeuvre auxiliaire élargi,
La figure 10 représente un modèle en H pour une boîte de vitesses avec position neutre,
La figure 10a représente à titre d'exemple une forme de réalisation de l'invention pour application dans le cas d'une boîte de vitesses à manoeuvre manuelle traditionnelle,
La figure lOb représente une douille de l'élément de manoeuvre,
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La figure lla représente à titre d'exemple une forme de réalisation de l'invention pour application dans le cas d'une boîte de vitesses automatisée,
La figure 1 lb représente un élément latéral,
La figure 11 c représente un élément en forme de manchon,
La figure 12a représente à titre d'exemple une forme de réalisation de l'invention pour application dans le cas d'une boîte de vitesses à double embrayage,
La figure 12b représente un élément latéral,
La figure 13 représente une disposition d'un élément de manoeuvre principale et d'un élément de manoeuvre auxiliaire selon un exemple de réalisation de l'invention,
La figure 14 représente une disposition d'un élément de manreuvre principale et d'un élément de manoeuvre auxiliaire selon un exemple de réalisation de l'invention,
La figure 15 représente une disposition d'un élément de manoeuvre principale et d'un élément de manreuvre auxiliaire selon un exemple de réalisation de l'invention,
La figure 16 représente une disposition d'un élément de manoeuvre principale et d'un élément de manreuvre auxiliaire selon un exemple de réalisation de l'invention,
Les figures 17-18 représentent des dispositions d'un mécanisme de manoeuvre finale avec frein sur la boîte de vitesses,
La figure 19 représente un diagramme parcours-temps pour un processus de changement de vitesse dans une boîte de vitesses automatisée avec interruption de la force de traction et processus de désengagement et d'engagement qui se recoupent,
La figure 20 représente un mécanisme de manreuvre finale pour une boîte de vitesses à double embrayage avec dispositif de synchronisation sur le rapport de conversion le plus élevé,
Les figures 21a-c sont une vue d'un mécanisme de manreuvre finale pour la manreuvre de sélection par rotation et d'engagement par translation,
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La figure 22 est une vue d'un mécanisme de manoeuvre finale pour la manceuvre d'engagement par rotation et de sélection par transl-aiion,
Les figures 23a, b sont une vue en 3 D d'un sous-ensemble actionneur de boîte de vitesses avec un mécanisme de manoeuvre finale,
Les figures 24a, b représentent à titre d'exemple une disposition d'un couli sseau- d'engagement,
Les figures 25 a, b sont une représentation systématique d'un exemple de réalisation d'un mécanisme de manoeuvre finale,
La figure 26 représente un exemple de réalisation d'une routine pour le changement de vitesse.
La figure la représente schématiquement et à titre d'exemple un véhicule 1 dans le cas duquel l'invention peut s'appliquer de façon particulièrement avantageuse. L'embrayage 4 est dans ce cas disposé s-ur le fl-ux de force jenire le moteur d'jentraînement 2 et le dispositif de boîte de vitesses 6. Il est intéressant qu'entre le moteur d'entraînement 2 et l'embrayage 4 soit disposée une masse vibrante divisée dont les masses partielles puissent tourner l'une par rapport à l'autre avec interposition d'un dispositif ressort-amortisseur, ce qui améliore en particulier sensiblement les caractéristiques techniques de résistance aux vibration de la ligne d'entraînement. De préférence l'invention est combinée avec un dispositif amortisseur pour reprendre ou-compenser les à-coups en rotation ou un dispositif pour compenser des à-coups en rotation ou un dispositif diminuant un à-coup en rotation ou un dispositif pour amortir les vibration, tel que cela est en particulier décrit dans les publications DE OS 34 18 671, DE OS 34 11 092, DE OS 34 Il 239, DE OS 36 30 398, DE OS 36 28 774 et DE OS 37 21 712 de la demanderesse dont les exposés appartiennent également à la teneur de l'exposé de la présente demande.
Le véhicule 1 est entraîné par un moter d'entraînement 2 qui dans ce cas est représenté sous forme d'un moteur à combustion interne comme un moteur à bougie d'allumage ou un moteur diesel ; dans un autre exemple de réalisation, l'entraînement peut également
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se faire au moyen d'un mécanisme d'entraînement hybride, électromotorisé ou hydromotorisé. Dans l'exemple de réalisation représenté, l'embrayage 4 est un mécanisme d'embrayage à friction au moyen duquel le moteur d'entraînement 2 peut se séparer de la boîte de vitesses 6, en particulier lors du démarrage ou lors de l'exécution d'un changement de vitesse. Un couple est plus ou moins transmis par un embrayage ou un débrayage croissant du mécanisme d'embrayage, dans ce but un disque de pressage et un disque travaillant en compression se décalent axialement l'un par rapport à l'autre et entraînent plus ou moins un disque à friction monté entre eux. Il est avantageux que l'embrayage 4, conçu sous forme d'un mécanisme d'embrayage, soit autoréglable, c'est-à-dire que l'usure des garnitures de friction soit compensée de façon à garantir une faible force de débrayage constante. Il est avantageux que l'invention soit combinée avec un mécanisme d'embrayage à friction tel que décrit en particulier dans les demandes DE OS 42 39 291, DE OS 12 39 289 et DE OS 43 06 505 de la demanderesse dont les exposés appartiennent également à la
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- teneur de I'expos de la présente demande.
Les roues 12 du véhicule 1 sont entraînées au moyen d'un arbre
8 par l'intermédiaire d'un différentiel 10. Aux roues motrices 12 sont associés des détecteurs de vitesse de rotation 60,61, étant précisé qu'éventuellement un seul détecteur de vitesse de rotation 60 ou 61 est prévu, qui donnent chacun un signal correspondant à la vitesse de rotation des roues 12 ; en outre ou en variante est prévu un détecteur 52 en un autre endroit approprié de la ligne d'entraînement, par exemple sur l'arbre 8, pour déterminer la vitesse de rotation à la sortie de la boîte de vitesses. La vitesse de rotation à l'entrée de la boîte de vitesses peut se déterminer au moyen d'un autre détecteur ou bien, comme dans l'exemple de réalisation présent, se déterminer à partir de la vitesse de rotation du moteur d'entraînement, c'est ainsi que peut par exemple être déterminé le rapport de conversion engagé dans la boîte de vitesses.
Une manoeuvre du mécanisme d'embrayage à friction 4, qui - travaille principalement par compression mais dont il peut être
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intéressant que dans un autre exemple de réalisation il travaille par traction, se fait ici au moyen d'un dispositif de manoeuvre 46, comme un actionneur de mécanisme d'embrayage. Pour manoeuvrer la boîte de vitesses 6 est prévu un dispositif de manoeuvre comportant deux actionneurs 48 et 50, l'un des actionneurs exécutant une manoeuvre de sélection et l'autre une man#uvre d'engagement des rapports de vitesse. L'actionneur 46 du mécanisme d'embrayage est réalisé sous forme d'un système électrohydraulique, dans lequel un mouvement d'engagement ou de désengagement est produit au moyen d'un mécanisme d'entraînement électrique, par exxmple xu moyen d'un moteur électrique à courant continu et transmis au système de débrayage par l'intermédiaire d'une ligne hydraulique. Les actionneurs 48,50 de la boîte de vitesses sont réalisés sous forme de mécanismes d'entraînement électriques, par exemple sous forme de moteurs électriques à courant continu qui, par l'intermédiaire d'une cinématique, sont reliés aux éléments mobiles de la boîte de vitesses 6 qui sont manoeuvrés pour déterminer le rapport de conversion de la boîte de vitesses. Dans u-n a-utre exemple de réalisation, en particulier si d'importantes forces de manreuvre sont nécessaires, il peut également être très intéressant de prévoir un système hydraulique pour la manoeuvre. Il va de soi que des actionneurs à manreuvre purement électromécanique peuvent également être prévus pour la manoeuvre de l'embrayage ou des embrayages. Dans ce but le document DE 100 33 649 montre des exemples de réalisation possibles non exclusifs.
La. commande du manisme d'embrayage 4 et de la boîte de vitesses 6 se fait au moyen d'un dispositif de commande 44 dont il est intéressant qu'il forme un sous-ensemble constructif avec l'actionneur du mécanisme d'embrayage 46, étant précisé que dans un autre exemple de réalisation il peut également être avantageux de le disposer à un autre endroit du véhicule. La manreuvre du mécanisme d'embrayage 4 et de la boîte de vitesses 6 peut, en mode automatique, se faire de façon automatisée par le dispositif de commande 44 ou bien en mod-e manuel, par l'entrée d'une
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instruction du conducteur au moyen d'un dispositif 70 d'introduction d'une instruction comme un levier d'engagement ou n levier de sélesation, l'instruction entrée étant saisie au moyen d'un détecteur 71. En mode automatique, des changements de rapport de vitesse sont exécutés par un circuit de commande approprié des actionneurs 46,48 et 50 en fonction de caractéristiques ou de champs de caractéristiques qui sont mémorisées dans une mémoire associée au dispositif de commande 44. Il y a une pluralité de programmes de conduite définis par au moins une caractéristique, entre lesquels le conducteur peut choisir, comme un programme de condu-ite sportive, dans lequel le moteur d'entraînement 52 est exploité à puissance optimale, un programme économique dans lequel le moteur d'entraînement 2 est exploité à consommation optimale, ou un programme d'hiver, dans lequel le programme 2 est exploité à sécurité du conducteur optimale. En outre, dans exploité à sécurité du conducteur optimale ; en outre, dans l'exemple de réalisation décrit, des caractéristiques peuvent être adaptées par exemple au comportement du conducteur et/ou à d'autres jconditions-aux limites jcomme le coefficient de frottement de la chaussée, la température extérieure etc.
Un dispositif de commande 18 commande le moteur d'entraînement 2 en influençant l'arrivée ou la composition du mélange, étant précisé que sur la figure est représenté de façon générale un papillon des gaz 22 dont l'angle d'ouverture est saisi au moyen d'un émetteur d'angle 20 et dont le signal est mis à disposition du dispositif de commande 18. Dans le cas d'autres formes de réalisation de la régulation du moteur d'entrâînemento le dispositif de commande 18, dans le cas où il s'agit d'un moteur à combustion interne, dispose d'un signal approprié à l'aide duquel peut être déterminé la composition du mélange et/ou le volume amené ; il est également intéressant que soit employé le signal d'une sonde lambda existante/donnant le rapport de la quantité d'air disponible par unité de carburant à la valeur minimale de cette même quantité. En outre, dans le présent exemple de réalisation, le dispositif de commande 18 dispose -. d'un signal d'une pédale
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d'accélérateur 14 qui est manoeuvrée par le conducteur et dont la position est saisie par un détecteur 16, d'un signal concernant la vitesse de rotation du mo-teur, produi-t par un jdè-tecteur 28 de la vitesse de rotation qui est associé à l'arbre de sortie du moteur, d'un signal d'un détecteur 26 de la pression régnant dans la tubulure d'admission, ainsi que d'un signal d'un détecteur 24 de la
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température de l'eau de refroidissement.
Les dispositifs de commande 18 et 44 peuvent être prévus dans des zones partielles séparées au point de vue construction et/ou fonction, il est alors intéressant qu'ils soient réunis l'un à l'autre pax exemple au moyen d'un bus CAN/convertisseur analogique numérique 54 ou d'une autre liaison électrique pour l'échange de données. Toutefois il peut également être avantageux de regrouper les zones du dispositif de commande, en particulier parce qu'une association des fonctions n'est pas toujours clairement possible et qu'une collaboration est nécessaire. En particulier, pendant des phases déterminées du changement de rapport de vitesses, le dispositif de commande 44 peut commander le moteur
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d'jentraînement 2 jen. ce q-ui concerne la vitesse de rotation etlo. u le couple.
Aussi bien l'actionneur du mécanisme d'embrayage 46 que les actionneurs de la boîte de vitesses 48 et 50 produisent des signaux dont peut être au moins déduite une position d'actionneur mise à disposition du dispositif de commande 44. La détermination de la position se fait dans ce cas à l'intérieur de l'actionneur, étant précisé que l'on emploie un émetteur incrémental qui détermine la position de l'actionneur par rapport à-un point de référence.
Toutefois dans un autre exemple de réalisation il peut également être intéressant de disposer l'émetteur en dehors de l'actionneur
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etlou de prévoir une détermination de position absolue par exemple au moyen d'un potentiomètre. Une détermination de la position de l'actionneur a particulièrement une grande importance en ce qui concerne l'actionneur du mécanisme d'embrayage, en particulier parce que l'on peut ainsi associer le point de début d'embrayage du mécanisme d'embrayage 4 à une course d'embrayage déterminée et
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donc à une position d'actionneur. Il est avantageux que le point de début d'embrayage du mécanisme d'embrayage 4 soit déterminé à la mise en route puis à nouveau. déterminé. au cours de l'exploitation, en particulier en fonction de paramètres comme l'usure de l'embrayage, de sa température etc. Une détermination des positions des actionneurs de la boîte de vitesses est importante en ce qui concerne la détermination du rapport de vitesse engagé.
Sont en outre à la disposition du dispositif de commande 44 des signaux provenant des détecteurs de vitesse de rotation 62 et 63 des roues non motrices 65 et 66. Pour déterminer la vitesse d'un véhicule il peut être intéressant de faire appel à la valeur moyenne des détecteurs de vitesse de rotation 62 et 63 ou 60 et 61 pour compenser des différences de vitesse die-rotation par exemple lors d'un virage. La vitesse du véhicule peut être déterminée au moyen des signaux de vitesse de rotation et de plus une reconnaissance d'un patinage peut également s'effectuer. Sur la figure les liaisons de sortie des dispositifs de commande sont représentées en trait plein. Les liaisons d'entrée sont représentés en tireté. La liaison des détecteurs 61,62 et 63 avec des dispositifs de commande n'est que signalée.
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La présente invention peut s'employer de façon particulièrement avantageuse également dans le cas d'un véhicule présentant une ligne d'entraînement 1001 représentée schématiquement et à titre d'exemple sur la figure ob. ans le cas d'un véhicule de ce type, il est possible de changer de rapport de conversion de la boîte de vitesses sans interruption de la force de traction. Entre le moteur d'entraînement 1010 et l'arbre de sortie 1100 sont formées deux lignes de transmission 1110 et 1120 par lesquelles le flux de couple peut se faire. Chacune des lignes d & transmission est associée à un embrayage 1020 ou 1030 et peut, par lui, être reliée au flux de couple. Est représentée une forme de réalisation préférée dans le cas de laquelle les embrayages 1020 et 1030 sont disposés entre moteur d'entraînement 1010 et rapports de conversion de la boîte de vitesses 1040 ou 1050. Dans un autre exemple de réalisation, il peut toutefois être également avantageux
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de disposer un ou les deux embrayages 1020 et/ou 1030 entre les rapports de conversion de la boîte de vitesses 1040,1050 et l'arbre jdje sortie 1100.
Au moyen d'une manreuvre des embrayages 1020 ou 1030 un changement permanent permet d'obtenir un passage continu du flux de couple d'une ligne de transmission 1110, 1120-sur l'autre ligne de transmission 1120,1110. Il y a deux groupes 1040 et 1050 de rapports de conversion de la boîte de vitesses qui appartiennent chacun à l'une des lignes de transmission 1110 ou 1120, les rapports de conversion de la boîte de vitesses entre lesquels doit
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être possible un changement sans interruption de la force de traction appartenant à des groupes différents. De préférence, des rapports de conversion de la boîte de vitesses qui se succèdent en ce qui concerne leur rapport de conversion appartiennent à des groupes différents, par exemple les rapports 1,3 et 5 appartiennent à un groupe 1040 et les rapports 2,4 et éventuellement 6, à un groupe 1050 ; le rapport de marche arrière (R) est de préférence associé au groupe 1050. Dans un autre exemple de réalisation il peut toutefois etre égaltment avantageux que la répartition ffies rapports de conversion de la boîte de vitesses en groupes se fasse autrement ou que des rapports de conversion de la boîte de vitesses déterminés puissent être utilisés aussi bien dans un groupe 1040 que dans l'autre groupe 1050 ou se trouvent dans les deux groupes.
Les embrayages 1030 et 1020, ainsi que les rapports de conversion de la boîte de vitesses des groupes 1040 et 1050 sont, comme dans l'exemple représenté et décrit sur la figure la, manoeuvrables de façon automatisée. Dans ce but sont représentés des actionneurs d'embrayage 1060 et 1070 pour la manreuvre des embrayages 1020 et 1030. Dans un autre exemple de réalisation, il peut également être très intéressant de n'employer qu'un unique actionneur d'embrayage pour manreuvrer les deux embrayages. Sur la figure sont en outre représentés des dispositifs de manreuvre (actionneurs) 1080 et 1090 pour la manreuvre des rapports de conversion de la boîte de vitesses des groupes 1040 et 1050. Est toutefois particulièrement avantageux un exemple de réalisation qui
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ne présente qu'un unique dispositif de manoeuvre pour manoeuvrer les rapports de conversion de la boîte de vitesses des deux groupes 1040-et 10-50. JJn-dispositifjde manoe-uvre y -comporte un mécanisme de sélection et un mécanisme d'engagement. En ce qui concerne d'autres détails de la manoeuvre de l'embrayage et de la boîte de vitesses ainsi que du circuit de commande on renvoie à la figure la avec la description correspondante.
En outre la présente invention peut s'employer dans le cas d'un véhicule dont la ligne d'entraînement comporte une ligne d'entraînement auxiliaire qui est parallèle à la ligne d'entraînement principale et par l'intarmédiaire de laquelle le couple d'entraînement est transmis pendant un processus de changement de vitesse sur la ligne d'entraînement principale. Des boîtes de vitesses de ce type ont été connues dans différentes formes de réalisation comme boîte de vitesses sans interruption.
La figure 2 représente des mécanismes de sortie finale comportant un mécanisme de manoeuvre finale selon un exemple de réalisation particulièrement préféré conforme à l'invention, en application dans le cas d'un véhicule décrit et représenté par la figure lb. Les mécanismes de sortie finale sont chacun formés par un manchon d'engagement 101,102, 103,104 et une fourchette d'engagement 105, 106, 107,108 qui lui est reliée. Un groupe de rapports de conversion de la boîte de vitesses est manoeuvré au moyen des éléments de sortie finale 101 et 104, comme des mortaises d'engagement, l'autre groupe de rapports de conversion de la boîte de vitesses est manoeuvré au moyen des éléments de sortie finale 102 ei 103. Le mécanisme de manoeuvre-finale présente, pour la liaison avec les mécanismes de sortie finale des deux groupes, des éléments de manoeuvre principale et des éléments de manoeuvre auxiliaire. Un premier élément de manoeuvre principale 111 et un autre élément de manoeuvre principale, non visible sur cette vue, conviennent pour engager des rapports de conversion de la boîte de vitesses, les éléments de manoeuvre auxiliaire y garantissent que tous les autres rapports de conversion de la boîte de vitesses du même groupe sont désengagés. Les fourchettes d'engagement 105,
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106, 107, 108 sont disposées sur des arbres 109 avec liberté de coulisser selon la direction axiale, leurs mors de fourchette d'engagement sont conç. us de faç. on à pouvoir venir chacun en liaison avec un élément de manreuvre principale comme un doigt d'engagement 111 ou un élément de manoeuvre auxiliaire comme des ergots doubles 113,116. Dans ce but sont prévues des premières zones partielles 114 pour la liaison avec un doigt d'engagement 111 et des secondes zones partielles 115 pour la liaison avec un double ergot 113. Par exemple, pour l'engagement d'un rapport de conversion de la boîte de vitesses, le doigt d'engagement 111 vient
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en liaison avec la zone d'extrémité 110 de la fourchette d'engagement correspondante 105 ou 106 du fait que l'arbre d'engagement 112 se déplace selon la direction axiale. En même temps le double ergot 113 vient en liaison avec la fourchette d'engagement correspondante 107 ou 108 qui appartient au même groupe de rapports de conversion de la boîte de vitesses. La rotation de l'arbre d'engagement 112 fait pivoter le doigt d'engagement 111 de sorte que la fourchette d'engagement 105 ou 106 sur l'arbre 109 se décale-et donc également je manchen d'engagement 101 ou 102. correspondant et que le rapport de conversion de la boîte de vitesses correspondant est engagé. En même temps la rotation du double ergot 113 opère un désengagement du rapport en question,. s'il était engagé.
S'il s'agit d'une boîte de vitesses avec un embrayage et une ligne de transmission comme représenté sur la figure 1 a, les éléments de manoeuvre auxiliaire viennent en liaison avec tous les autres mécanismes de sortie finale chaque fois qu'un élément de manoeuvre principale vient en liaison avec un premier mécanisme de sortie finale.. Dans le cas d'une boîte de vitesses à double embrayage avec deux lignes de transmission parallèles, des éléments de manoeuvre auxiliaire viennent en liaison avec tous les autres mécanismes de sortie finale d'une ligne de transmission
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lorsqu'un élément de manoeuvre principale vient en liaison avec un premier mécanisme de sortie finale de cette ligne, Sur une ligne. de transmission ne peut donc être chaque fois engagé simultanément
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qu'un seul rapport, toutefois il est possible d'engager simultanément un rapport sur chaque ligne.
La figure 3 représente de façon plus. précise le mode-d'action d'un élément de manoeuvre auxiliaire. En partant de la figure 3a, sur laquelle le rapport de conversion de la boîte de vitesses appartenant à la fourchette d'engagement 201 est engagé et l'élément de manoeuvre auxiliaire est venu en liaison avec la fourchette d'engagement par suite du déplacement axial de l'arbre d'engagement, l'arbre d'engagement est entraîné en rotation, de sorte que la zone d'extrémité 202 du double ergot-voir 113 sur la figure 2 - est poussée c. ontre la pente 201 a et qu'il apparaît ainsi, en direction du débrayage, une force qui est supérieure ou égale à la force de débrayage nécessaire, de sorte qu'il se produit un mouvement de débrayage comme représenté sur les figures 3b et 3c.
Sur la figure 3d, le rapport de conversion est entièrement désengagé et l'arbre d'engagement peut continuer à être entraîné librement en rotation sans que la force soit transmise, dans le sens de l'embrayage ou du débrayage, sur la fourchette d'engagement, le . double-ergot tournant à l'intérieur du cercle limité par 201b. L'état représenté sur la figure 3d prédomine également si dès le début la fourchette d'engagement 201 en question n'est engagée sur aucun rapport de conversion. L'élément de manoeuvre auxiliaire peut alors être librement entraîné en rotation dans le cercle limité par 20 db.
C'est de façon analogue au processus de désengagement décrit que se fait le désengagement dans le cas où l'autre rapport de conversion manoeuvré au moyen de la même fourchette d'engagement est engagé. Sur la figure 3a, la fourchette d'engagement 201 serait alors, au début, décalée vers la droite par rapport à l'arbre d'engagement 203 et l'action se ferait entre l'ergot 202a et la pente 20je. Le désengagement se fait aussi bien pour les deux rapports de conversion appartenant à la fourchette d'engagement 201 que pour les deux sens de rotation de l'arbre d'engagement 203.
La figure 4 représente l'engagement ou le désengagement d'un ancien oujd'un nouveau rapport-de-conversion lors de la rotation. de
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l'arbre d'engagement. Tout d'abord, au moyen du double ergot l'ancien rapport de conversion est désengagé, voir ligne en trait plein, la rotation se po. ursuivant, il se produit un engagement du nouveau rapport de conversion, voir ligne en tireté. On voit nettement le désengagement et l'engagement des rapports de -conversion, qui se passent très près l'un de l'autre dans le temps et se recoupent même légèrement, ce qui est possible par le fait que l'élément de manreuvre principale et les éléments de manecuvre auxiliaire viennent simultanément en prise avec les fourchettes d'engagement respectives et que, lors d'une rotation de l'arbre d'engagement,. les deux éléments de manoeuvre pivotent pratiquement simultanément. Le décalage entre le mouvement de désengagement du manchon d'engagement de l'ancien rapport de conversion et le mouvement d'engagement du nouveau rapport de conversion a sa valeur déterminée par le jeu de l'élément de manreuvre principale dans le mors de la fourchette d'engagement, par la structure des doubles mors et par la disposition angulaire relative de l'élément de manoeuvre principale et de l'élément de manccuvre auxiliaire sur l'arbre d'engagement-voir également figure 5a. Du fait de la symétrie il faut préférer une disposition dans le cas de laquelle l'axe du double ergot, de la pointe 403a à la pointe 403b, est perpendiculaire à l'axe du doigt d'engagement 402.
Toutefois il peut également être intéressant que ces axes ne soient pas perpendiculaires l'un à l'autre, en particulier si doit être manceuvrée une fourchette d'engagement qui n'engage qu'un unique rapport de conversion.
Sur les figures 5a et 5b est représentée une disposition d'un élément de manreuvre principale 402 et d'un élément de manreuvre auxiliaire 403 sur un arbre d'engagement 401. Doigts d'engagement et doubles ergots correspondants sont, sur l'axe de l'arbre d'engagement, à une distance axiale l'un de l'autre telle qu'ils viennent chacun en liaison avec des fourchettes d'engagement qui sont associées à la même ligne de transmission lorsque l'arbre d'engagement est entraîné en rotation selon la direction axiale, de sorte que, lors d'une rotation, venant à la suite, de l'arbre
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d'engagement, les rapports de conversion en question peuvent être manreuvrés simultanément. Dans un exemple de réalisation préféré, représenté, les axes du doigt d'engagement 402 et du double ergot 403 avec les zones d'extrémité 403a et 403b sont perpendiculaires l'un à l'autre. Une autre disposition est représentée sur les figures 6a et 6b. Sur l'arbre d'engagement 501 sont disposés, à côté d'un doigt d'engagement 502, deux doubles ergots 503 et 504 avec leurs zones d'extrémité 503a, 503b, 504a et 504b. Dans cet exemple de réalisation également, les axes du doigt d'engagement 502 et des doubles ergots 503,504 sont perpendiculaires l'un à l'autre. Les doubles ergots 503,504 sont conçus particulièrement larges de façon à pouvoir chacun venir en liaison avec deux fourchettes d'engagement. Chacun des doubles ergots 503,504 peut ainsi manreuvrer deux fourchettes d'engagement pour désengager les rapports de conversion correspondants. Dans un autre exemple de réalisation, il peut également être très avantageux de combiner des ergots doubles de cette largeur et des ergots doubles ordinaires. Il peut également être intéressant d'élargir encore davantage un ergot double, en particulier selon la direction axiale, pour manoeuvrer simultanément plus de deux fourchettes d'engagement. L'emploi d'éléments de manoeuvre auxiliaire particulièrement larges doit toujours être préféré lorsque doivent être manecuvrés des mécanismes de sortie finale dont les fourchettes d'engagement se situent l'une à côté de l'autre.
La figure 7 représente des formes de réalisation d'éléments de manoeuvre auxiliaire. Le double ergot décrit jusqu'ici est désigné par a. Aussi bien les zones d'extrémité des ergots que les évidements 603 correspondants sont en forme de coin. On décrit par exemple un ergot 604. Deux surfaces fonctionnelles 60 da et 601b, se terminant en pointe l'un par rapport à l'autre, sont représentées. La zone d'extrémité 602 de l'ergot est arrondie. Dans l'exemple de réalisation préféré, les surfaces 601a et601b font un angle de 40 à 45 , cet angle étant choisi d'autant plus grand que plus grande est la force nécessaire pour désengager le rapport de conversion à manoeuvrer. La forme de l'ergot détermine, par sa dimension,
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l'allure de la force de débrayage que l'on peut obtenir pour produire un mouvement de débrayage lors de la rotation de l'arbre d'engagement. Dans un autre exemple de réalisation, la forme de l'ergot est donc adaptée à l'allure de la force nécessaire apparaissant pendant un débrayage. L'évidement 603 correspondant à l'ergot fait avec les surfaces qui le limitent un angle un peu plus grand que l'angle de l'ergot. La forme de réalisation de l'évidement dépend de la forme de l'ergot puisque la collaboration entre ergot et évidement est décisive.
Les variantes b et d représentent des combinaisons avec une portion de correspondance en forme de coin et une en forme de rectangle. Dans la variante b, l'élément de manoeuvre auxiliaire rotatif présente des évidements rectangulaires 606 qui viennent en liaison avec des ergots en forme de coin 607 de la fourchette d'engagement qui peut se déplacer, dans la variante d, la fourchette d'engagement qui peut se déplacer présente des évidements rectangulaires 608 qui viennent en liaison avec des ergots en forme de coin 609 de l'élément de manreuvre auxiliaire rotatif. La variante e présente, de même que la variante a, deux portions de correspondance en forme de coin, étant précisé toutefois qu'ici c'est l'élément de manceuvre auxiliaire 610 rotatif qui présente l'évidement 615 et la fourchette d'engagement 611, qui peut coulisser, qui présente les ergots 614. La variante c représente deux portions de correspondance de forme rectangulaire 612,613.
Les variantes représentées permettent de faire varier l'idée d'une forme en coin et d'une forme rectangulaire avec évidement ou ergot sur l'élément de manoeuvre qui peut être entraîné en rotation avec l'arbre d'engagement ou sur l'élément de manceuvre finale qui peut coulisser.
La figure 8 représente la position des arbres d'engagement et un modèle en H. L'exemple concerne une boîte de vitesses à double embrayage dans le cas de laquelle les rapports de conversion 1,3, 5 et 7 forment un groupe qui est associé à un embrayage et les rapports de conversion 2,4, 6 ainsi que le rapport de marche arrière R forment un autre groupe associé à l'autre embrayage. La figure
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partielle a représente l'engagement du premier rapport de conversion. Comme un seul rapport de conversion d'un groupe peut être engagé simultanément, il faut qu'il soit garanti que lors de l'engagement dans le premier rapport de conversion, les rapports 3,5 et 7 soient désengagés. Le troisième rapport est manoeuvré par le même embrayage que le premier rapport, il ne peut donc pas être engagé en même temps. Lors de la translation axiale de l'arbre d'engagement 705 pour relier le doigt d'engagement 703 avec la fourchette d'engagement appartenant au premier rapport de conversion, l'élément de manoeuvre auxiliaire 704 vient en même temps en liaison avec la fourchette d'engagement à laquelle appartiennent les rapports de conversion 5 et 7. La rotation de l'arbre d'engagement 705 pour engager le premier rapport de conversion opère un désengagement des rapports de conversion 5 ou 7. La figure partielle b représente l'engagement du deuxième rapport de conversion lors duquel l'élément de manoeuvre auxiliaire 704 désengage les rapports 6 ou R. Lors de l'engagement du cinquième rapport au moyen du doigt d'engagement 701, les rapports 1 ou 3 sont désengagés au moyen de l'élément de manoeuvre auxiliaire 702, voir figure partielle c. La figure partielle d représente l'engagement du sixième rapport, les rapports 2 ou 4 étant alors désengagés.
La synchronisation peut se faire dans des boîtes de vitesses manoeuvrées par un interverrouillage actif, au moyen de dispositifs de synchronisation pour chaque rapport de conversion isolément.
Avantageux toutefois peut être un dispositif de synchronisation centrale qui est par exemple disposé sur le rapport de conversion le plus élevé. C'est ainsi par exemple que dans l'exemple de réalisation représenté d'une boîte de vitesses à double embrayage de la figure 8, un dispositif de synchronisation peut être disposé sur la ligne de transmission des rapports de conversion 1, 3,5, 7, au rapport 7 et un dispositif de synchronisation peut être disposé sur la ligne de transmission des rapports de conversion 2,4, 6, R, au rapport 6. On va par exemple expliquer le mode de fonctionnement pour un passage du rapport 1 au rapport 3 de la
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boîte de vitesses. Le rapport 1, engagé, est désengagé au moyen du doigt d'engagement 703. L'arbre d'engagement 705 se déplace alors e axialement de sorte que le doigt d'engagement 701 peut être amené en prise avec la douille du rapport de conversion 7 et qu'une manceuvre du dispositif de synchronisation du rapport de conversion 7 peut se faire par entraînement en rotation de l'arbre d'engagement 705. Toutefois le rapport 7 n'est pas engagé. Après avoir atteint la vitesse de rotation visée, l'arbre d'engagement 705 se déplace à nouveau en sens inverse selon la direction axiale de sorte que le doigt d'engagement 703 engage le rapport de conversion 3 au moyen d'un entraînement en rotation de l'arbre d'engagement 705.
La figure 9 représente le mode de fonctionnement d'un ergot large décrit au titre des figures 6a et 6b. Lors de l'engagement par exemple du second rapport de conversion-voir figure partielle-, les rapports 3,4, 5 ou R sont simultanément désengagés, lors de l'engagement du rapport de marche arrière-voir figure partielle b - les rapports 1,2, 3 ou 4 sont simultanément désengagés.
La figure 10 représente sur l'exemple d'un modèle en H pour une boîte de vitesses comportant six rapports de conversion 1-6 et un rapport de marche arrière R, l'emploi d'une position neutre N.
L'engagement et le désengagement des différents rapports de conversion se fait comme décrit au titre de la figure 9. Dans l'exemple de réalisation représenté, la position neutre N peut s'obtenir dans la mortaise d'engagement du rapport de marche
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arrière R. Les éléments de manceuvre auxiliaire et les éléments de manceuvre principale disposés sur l'arbre d'engagement y sont disposés de façon que lors d'un entraînement en rotation de l'arbre d'engagement, les rapports de conversion 1-6 soient désengagés au moyen de l'élément de manoeuvre auxiliaire qui est élargi de façon appropriée, selon la direction axiale, selon la direction de l'axe de l'arbre d'engagement, ou qui est constitué de différents ergots d'engagement, positionnés dans les mortaises d'engagement des différents rapport de conversion 1/2, 3/4, 5/6, étant précisé que la rotation de l'arbre d'engagement peut être prévue plus courte que dans Je cas d'une commutation entre deux rapports de conversion,
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puisqu'il n'y a que des rapports de conversion qui soient désengagés. Un rapport de marche arrière R, éventuellement engagé, est désengagé au moyen de l'élément de manceuvre principale, comme un doigt d'engagement. On comprendra que la position neutre peut également être prévue dans d'autre (s) mortaise (s) ? d'engagement ou peut être disposée dans une mortaise d'engagement supplémentaire, comme ceci peut être par exemple avantageux dans le cas de boîte de vitesses à cinq vitesses, car ici le rapport de marche arrière est généralement disposé dans la mortaise d'engagement du rapport de conversion 5 (voir figure 9). Ici une mortaise d'engagement supplémentaire est prévue en outre pour la position neutre et les rapports de conversion 1-5 R sont désengagés de façon appropriée au moyen des éléments de manoeuvre auxiliaire. L'élément de manceuvre principale, comme un doigt d'engagement, n'y désengage aucun rapport de conversion.
La position neutre peut également être prévue pour désactiver un verrou de parc. Ici, pour activer le verrou de parc, deux rapports de conversion sont engagés dans la boîte de vitesses après l'arrêt du véhicule et désengagés à nouveau après passage en position neutre.
La figure 10a représente une forme de réalisation, prise à titre d'exemple, de l'invention pour application dans le cas d'une boîte de vitesses manuelle traditionnelle, que toutefois on préfère particulièrement aussi. Bien qu'une seule fourchette d'engagement 1080 soit représentée, la boîte de vitesses décrite présente plusieurs fourchettes d'engagement. Les fourchettes d'engagement 1080 d'une boîte de vitesses de ce type présentent une zone de prise 1082a pour la venue en prise d'un doigt d'engagement 1082b, ainsi que deux branches 1083a. Les branches 1083a forment ensemble un arc dont le diamètre correspond au moins approximativement au diamètre d'un élément de manecuvre 1081 en forme de douille qui se place entre les branches de l'arc 1083a. En exploitation, l'élément de manceuvre en forme d'arc 1081 peut être entraîné en rotation et être déplacé selon la direction axiale en des positions déterminées, par exemple au moyen d'une tige d'engagement manuel. Par translation axiale de l'élément de manceuvre en forme de douille 1081, un doigt
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d'engagement 1082b peut être amené en liaison avec la zone de manoeuvre 1082a de la fourchette d'engagement désirée, ce qui opère un entraînement en rotation, venant à la suite, de l'élément de manceuvre en forme de douille 1081, un pivotement du doigt d'engagement 1082b ainsi qu'une translation de la fourchette d'engagement 1080. L'entraînement en rotation est permis du fait que dans la douille de l'élément de manceuvre 1081 sont prévues des découpes 1083b dans lesquelles, lors d'une manceuvre de rotation, les extrémités des branches 1083a peuvent venir en prise. Comme déjà décrit, en exploitation, il y a d'autres fourchettes d'engagement, à distance l'une de l'autre selon la direction axiale par rapport à l'élément de manocuvre en forme de douille 1081. Ces fourchettes d'engagement présentent également des branches en forme d'arc dans lesquelles se place l'élément de manoeuvre en forme de douille 1081. Du fait que, au niveau, selon la direction axiale, de ces autres fourchettes d'engagement, il n'y a pas de découpes comme 1083b dans l'élément de manoeuvre en forme de douille 1081, ces fourchettes d'engagement sont fixées en leur position médiane correspondant à la position neutre. De cette façon un mécanisme de manceuvre pour manceuvrer la fourchette d'engagement désirée est efficacement relié en position neutre avec un verrouillage des autres fourchettes d'engagement. La liaison de la douille de l'élément de manceuvre 1081 avec une tige de manoeuvre, non représentée ici, se fait par exemple au moyen d'éléments en forme de manchon 1084. Il est avantageux que le doigt d'engagement 1082b soit relié à la douille par une liaison très solide. Conviennent en particulier dans ce but des procédés de soudage ou de collage en variante ou en combinaison, le doigt d'engagement 1082b peut également être relié mécaniquement avec la douille par complémentarité de forme.
La figure 10b représente en détail la douille 1090 de l'élément de manceuvre 1081. Il est particulièrement avantageux que la douille soit fabriquée à partir d'un morceau de tube dans lequel on réalise les découpes 1091 et 1092 par exemple par enlèvement de copeaux ou au moyen d'une technique de découpe comme découpe au laser
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ou découpe au chalumeau. Les découpes 1091 et 1092 correspondent dans leur forme de base au moins approximativement à la section des branches 1083a de la fourchette d'engagement, toutefois elles sont un peu agrandies en particulier selon la direction périphérique, pour permettre le déplacement de la fourchette d'engagement 1081.
Il est également avantageux de fabriquer la douille à partir d'une tôle plane qui est alors roulée et jonctionnée. Les découpes 1091 et 1092 sont alors réalisées à l'état plan de la tôle, par exemple par estampage.
La figure lla représente à titre d'exemple une forme de réalisation de l'invention pour application dans le cas d'une boîte de vitesses automatisée comme décrite en détail ci-dessus, que toutefois on préfère particulièrement aussi. La fourchette d'engagement 1180 présente une première zone fonctionnelle 1182a pour venue en prise d'un doigt d'engagement 1182b qui est élargi de façon que même après engagement d'un rapport de conversion par translation de la fourchette d'engagement 1180 il subsiste une mortaise de sélection qui soit suffisamment large pour que le doigt d'engagement puisse quitter la fourchette d'engagement lorsque le rapport de conversion est désormais engagé, pour venir en liaison avec la première zone fonctionnelle d'une autre fourchette d'engagement. Si maintenant on veut engager un rapport de conversion de cette autre fourchette d'engagement, il faut en même temps désengager les anciens rapports de conversion, ce pour quoi sont prévues sur la fourchette d'engagement des secondes zones fonctionnelles 1183a qui viennent en liaison avec des découpes appropriées 1183b. Lors d'un entraînement en rotation de l'élément de manoeuvre 1181, la fourchette d'engagement se déplace dans chaque cas dans sa position neutre, la force de débrayage est transmise, par les zones latérales, formées à partir d'une tôle correctement cintrée, de la découpe 1183b sur la seconde zone fonctionnelle, en forme de coin, de la fourchette d'engagement. Par exemple l'élément de manoeuvre 1181 est formé d'un élément en forme de manchon 1184 et des éléments latéraux en tôle 1185a et 1185b qui y sont liés et dont les zones d'extrémité sont
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formées de façon que les surfaces fonctionnelles désirées y soient formées. En outre à l'élément latéral 1185 est relié le doigt d'engagement 1182b, étant précisé que cette liaison peut se faire de la même façon que la liaison du doigt d'engagement de la figure 1 pa. On voit nettement en outre sur la figure Ila que le doigt d'engagement 1182b-l'élément de manoeuvre principale-et les découpes 1183b-les éléments de manoeuvre auxiliaire-sont disposés, sur l'axe de l'élément de manceuvre 1181, à une distance axiale l'un de l'autre telle que le doigt d'engagement 1182b peut venir en même temps en liaison avec une fourchette d'engagement et la découpe 1183b, venir en liaison avec une autre fourchette d'engagement. Lors d'une manceuvre (d'engagement), les deux fourchettes d'engagement sont manoeuvrées en même temps, de sorte qu'un rapport de conversion s'engage et qu'en même temps au moins un autre se désengage ou qu'il est garanti que la position neutre prédomine. Sur cette figure seule une forme de réalisation particulière est décrite à titre d'exemple, la totalité du mode de fonctionnement a déjà été décrit avec des figures précédentes, de sorte que de façon générale un seul élément est représenté avec un élément de manceuvre principale et un élément de manceuvre auxiliaire.
L'élément latéral 1185b de la figure Il a est représenté en détail sur la figure 1 alb. L'élément est de préférence fabriqué en tôle par estampage. La zone médiane 1189 est élargie par rapport aux zones d'extrémité 1186, ce qui donne une stabilité particulière dans la zone du doigt d'engagement 1188. En outre les zones d'extrémité 1187 sont légèrement déformables. Les extrémités recourbées 1187 forment le contre-élément à la seconde zone fonctionnelle 1183b de la fourchette d'engagement.
L'élément en forme de manchon 1184 de la figure lla est représenté en détail sur la figure Ile. De préférence l'élément est fabriqué en deux pièces, à partir d'un morceau de tube 1085 et d'un collet de tôle 1086 estampé qui lui est relié et qui est cintré par formage dans la forme représentée. Dans un autre exemple de réalisation la totalité de l'élément est réalisée d'une seule pièce. Le
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collet prend alors la forme représentée par formage à partir d'un morceau de tube. Les deux zones latérales 1088 et 1089 des découpes 1087 prévues pour venue en prise des secondes zones fonctionnelles 1183a de la fourchette d'engagement 1180 sont de formes différentes. Seule la zone latérale 1089 correspondant à la fonction présente la zone d'extrémité recourbée.
La figure 12a représente à titre d'exemple une forme de réalisation de l'invention pour application dans le cas d'une boîte de vitesses à double embrayage comme décrite en détail ci-dessus, que toutefois on préfère encore particulièrement. L'élément en forme de manchon 1281 est constitué de deux manchons intérieurs 1285 qui sont disposés l'un par rapport à l'autre de façon que leurs collets soient opposés l'un à l'autre. Ils portent les deux zones latérales 1286 dont l'une comporte un doigt d'engagement 1282b qui peut venir en liaison active avec des premières zones fonctionnelles 1282. Des découpes 1283b sont prévues pour venir en liaison avec des secondes zones fonctionnelles 1283a pour, comme déjà décrit, assurer la position neutre d'une fourchette d'engagement. Ces découpes-sur la figure représentée une découpe de chaque côté du doigt d'engagement-sont, vu selon la direction axiale de la douille, à une distance du doigt d'engagement 1282b telle que doigts d'engagement et découpes viennent chaque fois en même temps en liaison avec les fourchettes d'engagement désirées. Selon la direction axiale de la douille, au niveau du doigt d'engagement 1282b sont prévues des rainures 1284 qui, lors d'un mouvement d'engagement correspondant à une rotation de l'élément 1281 pour la manceuvre d'une fourchette d'engagement, offrent un espace pour les secondes zones fonctionnelles 1283a de la même fourchette d'engagement, de façon à permettre un mouvement d'engagement sans obstacle.
Un élément latéral 1286 de la figure 12a est représenté en détail sur la figure 12b. L'élément est fabriqué en tôle de préférence par estampage. Est représenté un élément avec un doigt d'engagement 1288. Les rainures sont estampées par exemple à
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l'état plat, dans une étape de travail qui vient à la suite, l'élément 1287 est cintré au rayon désiré et muni des bords rabattus 1290.
Selon une autre idée inventive il est proposé de prévoir, en liaison avec la présente boîte de vitesses, une machine électrique dont le rotor est relié par exemple à un volant pouvant tourner librement dont il est avantageux qu'il puisse être isolé, au moyen d'au moins un embrayage, d'avec le sous-ensemble d'entraînement comme un moteur à combustion interne et d'avec le sous-ensemble de sortie comme une boîte de vitesses pour utilisation du volant, ou que ce rotor forme lui-même ce volant, de sorte qu'au moyen de ces dispositions soient possibles des mécanismes d'entraînement hybrides.
Selon cette forme de réalisation, la boîte de vitesses permet une utilisation étendue de la machine électrique, par exemple comme sous-ensemble de démarrage pour le moteur à combustion interne, générateur de courant électrique, mécanisme d'entraînement partiel, mécanisme d'entraînement complet ainsi que comme sous-ensemble pour la conversion de l'énergie cinétique en énergie électrique ou en énergie de rotation cinétique avec emploi du rotor comme volant lors des processus de ralentissement du véhicule, moteur à combustion interne isolé (récupération).
Les figures 13 à 16 représentent d'autres exemples de réalisation avantageux de l'invention. Dans le cas de ces exemples de réalisation conformes à l'invention, un élément de manceuvre principale, comme par exemple un doigt d'engagement, est relié,
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sans liberté de rotation relative, à un élément de manceuvre principale 1301. En outre sont prévus des éléments de manceuvre auxiliaire 1310,1311 comme par exemple des doigts de désengagement qui sont disposés avec liberté de rotation par rapport à l'élément de manceuvre principale. Entre l'élément de manceuvre principale 1300 et les éléments de manoeuvre auxiliaire est disposé un mécanisme élastique ou mécanisme accumulateur de force 1320 de sorte que les éléments de manceuvre auxiliaire peuvent tourner par rapport à l'élément de manoeuvre principale, à l'encontre de la force de rappel de l'accumulateur de force. L'accumulateur de force
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1320 est conçu sous forme d'un ressort spiral, le ressort s'enroulant au moins une fois, mais de préférence plusieurs fois, autour de l'arbre central 1301. Le ressort y a deux zones d'extrémité 1321 et 1322 qui dépassent sensiblement selon la direction radiale et s'appuient sur des zones d'appui respectives. Ces zones d'appui sont des composants d'un dispositif de verrouillage (1360).
Le dispositif de verrouillage 1360 présente un corps cylindrique 1330 qui présente une zone 1331 de plus grande extension radiale. Dans cette zone de plus grande extension radiale sont prévus d'autres éléments, étant précisé qu'un élément 1340 présentant des zones d'appui 1341 et 1342 est prévu pour servir d'appui aux zones d'extrémité du ressort. Cet élément 1340 est conçu en forme de segment cylindrique et présente une ouverture 1344 dans laquelle ou à travers laquelle un élément 1345, comme par exemple une bille, peut être reçu ou qu'il peut traverser.
L'élément 1340 est disposé de façon qu'il soit relié sans liberté de rotation relative à l'arbre 1301 ou à l'élément de manceuvre principale 1330 ou reçu par lui. Est en outre prévu un élément 1350 qui est relié, sans liberté de rotation relative, aux éléments de manoeuvre auxiliaire. L'élément 1350 est également sensiblement conçu en forme de segment cylindrique ou de segment cylindrique creux et présente à ses zones d'extrémité des zones d'appui 1351 et 1352 qui peuvent venir en appui sur les zones orientées radialement du ressort 1320. Par suite d'une rotation relative des éléments 1340 et 1350, le ressort est sollicité et contraint.
Du fait de cette rotation, la bille 1345, qui se trouve dans une auge 1355 de l'élément 1350, se déplace par rapport à l'élément 1350 et monte sur la surface en pente prévue au bord de l'auge et dépasse hors de l'ouverture 1344. De ce fait la rotation relative maximale des deux pièces 1350 et 1340 est limitée puisque la bille bute sur les surfaces latérales 1338 ou 1339 et interdit donc la poursuite de la rotation relative.
Il peut ainsi se faire une rotation relative de l'élément de manoeuvre principale 1300 par rapport aux éléments de manceuvre
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auxiliaire, étant précisé que la rotation se fait à l'encontre d'une force de rappel et que l'angle de rotation maximal est limité.
L'invention se rapporte en outre à un frein pour une boîte de vitesses. Il est particulièrement avantageux que ceci se fasse avec un frein de boîte de vitesses intégré conforme à l'invention. Le freinage de l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses (GE) à une vitesse de rotation synchrone devrait se faire après désengagement de l'ancien rapport de conversion et avant l'engagement du nouveau rapport de conversion. Dans ce but l'arbre d'engagement central de la boîte de vitesses est complété par des éléments de forme, conforme à l'invention, voir figure 17a et figure 17b.
Lors de l'emploi d'une boîte de vitesses comportant un unique arbre d'entrée de boîte de vitesses, un frein de boîte de vitesses peut freiner l'unique arbre d'entrée de la boîte de vitesses par suite de la manoeuvre de l'élément sélecteur ou de l'actionneur sélecteur.
Lors de l'emploi d'une boîte de vitesses comportant au moins deux arbres d'entrée de boîte de vitesses, il peut être intéressant que, par suite de la manoeuvre de l'actionneur sélecteur, soit activé ou manceuvré un frein de boîte de vitesses qui freine au moins un et/ou les deux arbres d'entrée de la boîte de vitesses.
Grâce à l'emploi des éléments de forme 1401 sur l'arbre d'engagement 1400, un frein de boîte de vitesses 1420 est commandé par l'intermédiaire d'une tige 1410, d'un mécanisme de changement de direction 1411 et d'une autre tige 1412. Le frein de boîte de vitesses est représenté sur la figure 17a sous forme du repère 1420 qui peut être commandé.
En outre il est avantageux qu'un élément d'embrayage ou de freinage supplémentaire, par exemple un embrayage magnétique soit utilisé. Du fait que celui-ci ne manoeuvre pas directement le frein, mais s'applique sur l'élément de manoeuvre et commande ce dernier, il peut être réalisé très petit et très simple. Les effets suivants sont obtenus au moyen de l'embrayage magnétique : 1. Une fois atteinte la vitesse de rotation synchrone, l'embrayage magnétique peut s'ouvrir et le rapport de conversion visé peut être immédiatement engagé. La différence résiduelle de vitesse de rotation est minime.
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Influences de la température, couples de remorquage etc. peuvent être négligés. 2. Lors des rétrogradations dans la boîte de vitesses, l'embrayage magnétique 1430 reste ouvert de sorte que le frein de boîte de vitesses n'est pas manoeuvré.
Pour le frein de boîte de vitesses, deux fonctionnalités de base
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sont intéressantes : 1. Dans le cas de couples moteur assez importants, un frein de boîte de vitesses (par exemple sous forme de frein à collier) est disposé de façon que ce soient toujours les deux arbres d'entrée de la boîte de vitesses qui soient freinés. Le freinage très bref ( < 1 seconde) de l'arbre actif ne sera pas sensible et peut donc être accepté. 2. Dans le cas de couples moteur plus faibles, il faut prévoir pour les deux arbres d'entrée de la boîte de vitesses des freins séparés qui sont également manoeuvrés séparément (c'est-à-dire par l'intermédiaire de deux embrayages magnétiques).
La forme de réalisation conforme à l'invention permet la substitution complète des organes de synchronisation pour tous les rapports de conversion. Leur fonction est reprise par un frein de boîte de vitesses. Du fait que l'embrayage magnétique éventuellement existant n'est pas appliqué sur le frein lui-même mais sur l'organe de manreuvre 1400, il peut être réalisé petit et simple. Le désengagement de l'ancien rapport de conversion, la synchronisation et l'engagement du nouveau rapport de conversion se font dans un processus de mouvement, sans mouvement de sélection. De très brefs temps d changement de vitesse sont ainsi possibles. La vitesse de rotation synchrone peut se régler de façon précise.
Selon une autre idée conforme à l'invention, il est intéressant que, lors des montées des rapports de conversion de la boîte de vitesses, l'arbre d'entrée du rapport de conversion visé de la boîte de vitesses soit ralenti à la vitesse synchrone. Ceci peut se faire grâce aux freins de boîte de vitesses mentionnés ci-dessus. Tl y est intéressant que l'arbre d'engagement central 1500 de la boîte de vitesses comporte un élément supplémentaire 1510, analogue à un doigt d'engagement 1501 ou a un ergot de désengagement 1502, qui
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soit disposé sur l'arbre d'engagement central, en plus des éléments de manoeuvre 1501, 1502 qui y sont déjà et viennent en prise dans le modèle en H 1511 d'une douille supplémentaire 1512, voir figure 18, étant précisé que le modèle en H 1511 de la douille d'engagement 1512 supplémentaire est de réalisation divisée et peut se répartir sur plusieurs douilles dont il est intéressant qu'elles puissent être disposées en un endroit quelconque sur l'arbre d'engagement central. Après le désengagement de l'ancien rapport de conversion par l'ergot de désengagement 1502, le doigt supplémentaire 1510 mentionné ci-dessus vient en prise dans le modèle en H 1511 de la douille supplémentaire 1512. Celle-ci peut se déplacer axialement sur l'arbre d'engagement central et agit selon la direction axiale sur le frein de boîte de vitesses. Sous l'action de l'actionneur sélectionneur de la boîte de vitesses, l'arbre d'engagement central se déplace légèrement en direction de la sélection, les deux sens de rotation étant possibles. De ce fait le frein de boîte de vitesses est manoeuvré. La vitesse de rotation synchrone étant atteinte, le nouveau rapport de conversion peut être engagé par le doigt d'engagement 1501, sans que des mouvements de sélection soient nécessaires, puisque le doigt d'engagement 1501 reste dans la mortaise du rapport de conversion visé pendant le processus de synchronisation. La largeur de la mortaise peut y être légèrement agrandie pour interdire que, lors du processus de synchronisation par le frein de boîte de vitesses, le doigt d'engagement quitte la mortaise. Grâce à une forme de réalisation appropriée des freins de boîte de vitesses, il est possible, en utilisant les deux sens de manoeuvre selon la direction axiale (vers le haut ou vers le bas), de synchroniser chaque fois les rapports de conversion sur l'arbre creux ou l'arbre plein. Le dispositif conforme à l'invention décrit ci-dessus permet la substitution des organes de synchronisation pour tous les rapports de conversion. Leur fonction est reprise par un frein de boîte de vitesses. En plus du doigt supplémentaire 1510 sur l'arbre d'engagement central 1500 et de la douille 1510 comme organe de manceuvre pour le frein de boîte de vitesses, il ne faut sensiblement
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aucun élément de manoeuvre supplémentaire. Le désengagement de l'ancien rapport de conversion, la synchronisation et l'engagement du nouveau rapport de conversion se font en un seul processus de mouvement. De cette façon de très brefs temps de changement de vitesse sont possibles. La vitesse de synchronisation synchrone peut se régler également avec précision.
Du fait que l'espace dont on dispose, selon la direction axiale, entre deux mortaises d'engagement ne peut généralement pas être facilement allongé, il est possible de limiter le parcours qui est nécessaire pour la manoeuvre du frein de boîte de vitesses décrit cidessus par l'actionneur sélecteur-c'est-à-dire un déplacement axial de l'arbre d'engagement. Pour réduire au minimum ce parcours il peut être avantageux de prévoir sur les composants des mortaises d'engagement, mais au moins sur les composants des mortaises d'engagement pour le frein, des pentes d'introduction le long desquelles le doigt d'engagement glisse lors d'une manccuvre d'engagement, de sorte que, déjà lors d'un mouvement d'engagement (mouvement de rotation de l'arbre d'engagement) du doigt d'engagement le long de la pente d'introduction, il se fasse un déplacement axial de la fourchette d'engagement qui peut déjà être utilisé pour initier le processus de freinage. Il est avantageux que le parcours axial soit utilisé pour ventiler le frein car de ce fait il suffit d'un faible couple de la part de l'actionneur d'engagement.
La figure 19 représente un processus de changement de vitesse entre deux rapports de conversion qui sont disposés dans des mortaises d'engagement différentes, par exemple lors d'un changement de vitesse dans une boîte de vitesses automatisée à modèle en H pour passer de la seconde à la troisième ou de la quatrième à la troisième. Sur le diagramme parcours-temps représenté sur la figure 19, la ligne en tireté 801 représente en fonction du temps le parcours parcouru par la douille d'engagement d'un premier rapport de conversion actuellement engagé pour passer d'une position d'extrémité 801a, dans un état engagé, dans la position neutre 801b, dans un état qui n'est plus engagé, pendant le processus de changement de vitesse. La ligne en trait plein 802
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représente le parcours d'une douille d'engagement d'un rapport de conversion actuellement non engagé, en partant d'une position initiale neutre non engagée 802a jusqu'à l'état engagé 802b. Déjà lors de la suppression de la liaison par complémentarité de forme entre l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses et l'arbre de sortie de la boîte de vitesses du rapport de conversion actuellement engagé, selon la courbe 801c de la douille d'engagement, commence la synchronisation du nouveau rapport de conversion à engager selon la courbe 802c de la douille d'engagement pour le nouveau rapport de conversion à engager.
La figure 20 représente schématiquement un mécanisme de manceuvre finale semblable à celui de la figure 7 pour une boîte de vitesses à double embrayage avec les rapports de conversion 1,2, 3,4, 5,6, 7 et le rapport de conversion de marche arrière R. Les rapports de conversion 1,3, 5,7 y sont associés à une première ligne de la boîte de vitesses et les rapports de conversion 2,4, 6, R y sont associés à une seconde ligne de la boîte de vitesses. Les rapports de conversion 1 et 3 sont engagés au moyen du mécanisme de sortie finale 1410, constitué par exemple d'un mors d'engagement, d'une fourchette d'engagement et d'une douille d'engagement, les rapports de conversion 5,7 sont engagés au moyen du mécanisme de sortie finale 1420, les rapports de conversion 2,4, au moyen du mécanisme de sortie finale 1430 et les rapports de conversion 6, R, au moyen du mécanisme de sortie finale 1440, en ce sens que dans chacun des mécanismes de sortie finale vient en prise l'un des éléments de manceuvre principale comme des doigts d'engagement 1401,1403, étant précisé que ceuxci sont fixés à l'arbre d'engagement 1405 et, en le faisant tourner, déplacent les mécanismes de sortie finale et engagent ainsi le rapport de conversion qui y est lié. Les rapports de conversion antérieurement engagés sont désengagés au moyen du même mouvement de rotation qui engage un nouveau rapport de conversion à engager, pratiquement simultanément ou avec une certaine avance dans le temps, au moyen des éléments de manceuvre auxiliaire 1404,1404. Dans la disposition représentée, est chaque
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fois prévu un dispositif de synchronisation-non représenté en détail - sur les rapports de conversion 6, 7 présentant le rapport de conversion le plus élevé de la boîte de vitesses. Au contraire de l'échelonnement décrit pour la figure 7, la manccuvre du dispositif de synchronisation ne se fait pas au moyen d'un élément de manoeuvre principale mais pendant un mouvement de sélection, par déplacement axial de l'arbre d'engagement 1405 et/ou par un mouvement d'engagement par rotation de l'arbre d'engagement 1405. Dans ce but sont prévus sur l'arbre d'engagement 1405, dans la zone des éléments de manceuvre auxiliaire 1402,1404, des ergots 1450, 1460 qui vont en décroissant radialement en partant de ces éléments de manceuvre auxiliaire et qui viennent interagir avec des contre-ergots 1470,1480 qui sont disposés fixes sur les mécanismes de manceuvre finale 1420,1440 pour manceuvrer chaque fois les rapports de conversion les plus élevés. Les contre-ergots 1480 y sont sollicités pendant un mouvement de sélection, c'est-à-dire pendant un déplacement axial de l'arbre d'engagement 1405. Par suite d'un transfert de force le long de la rampe 1451 ou 1461 des ergots 1450, 1460, le contre-ergot respectif 1470, 1480 se déplace perpendiculairement à l'axe longitudinal de l'arbre d'engagement 1405 et sollicite ainsi le dispositif de synchronisation. Si les ergots 1450,1460 présentent en outre une composante radiale positive orientée selon la direction périphérique, l'un des contre-ergots 1470,14780 peut en outre être sollicité par leur intermédiaire lors d'un mouvement de rotation de l'arbre d'engagement. Dans ce but chacun des ergots 1450 et des contre-ergots 1480 ou 1460 et 1470 sont disposés en face l'un de l'autre au même niveau selon la direction axiale, lorsqu'un élément de manceuvre principale ou un élément de manoeuvre auxiliaire se trouve dans une mortaise d'engagement. L'ergot spiral 1490 agit sur le contre-ergot 1480 lors d'un mouvement de rotation de l'arbre d'engagement, c'est-à-dire pendant un processus d'engagement par exemple lors d'une rotation de l'arbre d'engagement 1405 et manreuvre le dispositif de synchronisation, par exemple si aucun mouvement de sélection n'est prévu, mais seulement un mouvement d'engagement de l'arbre
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d'engagement. Dans ce but l'ergot spiral 1490 dispose d'un profil radial qui croît radialement le long de la périphérie, c'est-à-dire qui a perpendiculairement à l'axe de rotation de l'arbre d'engagement un profil de surface en forme de spirale ou en forme de vis. En outre une pente d'introduction peut être prévue en direction du mouvement vers le contre-ergot 1480.
Les figures 21a à 21c représentent à titre d'exemple, en vue en coupe en tridimensionnel, un mécanisme de manreuvre finale 1500 pour un mouvement d'engagement par translation et un mouvement de sélection par rotation, qui de préférence-mais non exclusivement, peut s'employer pour un montage longitudinal de la boîte de vitesses dans un véhicule motorisé. La figue 21a représente le mécanisme de manreuvre finale 1500 en position neutre. Sur un arbre d'engagement 1512 central, creux à l'intérieur et pouvant se déplacer selon la direction axiale au moyen d'un actionneur de boîte de vitesses, par exemple au moyen d'un moteur électrique, sont disposés, sur sa périphérie extérieure, deux éléments de manreuvre auxiliaire 1513,1516 qui peuvent se déplacer selon la direction axiale l'un par rapport à l'autre et par rapport à cet arbre et présentent des extensions radiales 1513a, 1516a, qui sont en forme de rebord et viennent en action mutuelle avec des mécanismes de sortie finale disposés de façon appropriée, non représentés, comme des mors d'engagement d'une douille coulissante, de sorte que lors d'un déplacement axial des éléments de manreuvre auxiliaire 1513, 1516, un rapport de conversion qui était engagé se désengage. Les éléments de manoeuvre auxiliaire 1513,1516 présentent des fentes longitudinales 1513b, 1516b, dans lesquelles pénètrent selon la direction radiale des éléments de manoeuvre principale 1511. Les éléments de manreuvre principale 1511 sont montés sur l'arbre d'engagement central 1512, décalés sur la périphérie, et, lors d'un déplacement axial de l'arbre d'engagement central 1512, viennent en action mutuelle avec les mécanismes de sortie finale de la boîte de vitesses de façon qu'un rapport de conversion engagé se désengage et qu'un nouveau rapport de conversion à engager puisse s'engager, c'est-à-dire que, au contraire des éléments de manceuvre auxiliaire
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1513, 1516, les éléments de manceuvre principale 1511 peuvent, pendant un déplacement axial de l'arbre d'engagement 1512, venir en liaison, dans les deux sens de rotation, avec chaque fois une surface de venue en prise d'un mors d'engagement.
Le déplacement axial des deux éléments de manoeuvre auxiliaire 1513,11516 par rapport à l'arbre d'engagement 1512 se fait au moyen d'une biellette 1517 qui est portée à une extrémité, fixe selon la direction axiale, qui est par exemple solidarisée avec un carter de boîte de vitesses ou d'actionneur de boîte de vitesses, qui est guidée à l'intérieur de l'arbre d'engagement 1512 et qui présente à son autre extrémité une fente longitudinale 1518 dans laquelle une pièce de commande 1519 est reçue le long de la fente longitudinale 1518 avec liberté de rotation relative. La pièce de commande 1519 dispose de deux ergots 1520,1521, qui sont une extension radiale et qui, décalés de préférence de 180 , pénètrent, par chacun une fente longitudinale 1522 prévue dans l'arbre d'engagement 1512, dans chacun une fente de guidage 1523 prévue dans les éléments de manoeuvre auxiliaire 1513,1516. Au moins un ergot 1520, 1521 présente une arête de commande 1524 qui est orientée vers la fente longitudinale 1522, qui, lors d'un déplacement axial de l'arbre d'engagement 1512, vient en action mutuelle avec une arête 1522a adaptée en conséquence et fait donc tourner la pièce de commande 1519, ce par quoi les deux éléments de manoeuvre auxiliaire 1513,1516 se déplacent selon la direction axiale en direction l'un de l'autre. On comprend que, pour optimiser la cinématique, les ergots 1520,1521 et les fentes 1523 soient adaptés l'un à l'autre.
Le déplacement de la douille coulissante 1512 peut se faire à l'encontre de l'action d'un accumulateur d'énergie à action axiale, de sorte que cette douille ne doit être manoeuvrée que dans une seule direction par un actionneur, étant précisé qu'elle est rappelée par la détente de l'accumulateur d'énergie. Ceci est par exemple réalisé sur l'exemple d'exécution représenté sur la figue 21a de la façon que l'élément de manoeuvre auxiliaire 1513 soit précontraint par un ressort hélicoïdal 1525 qui s'appuie à une extrémité axiale
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contre une partie du carter et à l'autre extrémité, contre un élément de manoeuvre auxiliaire 1513, et, que lors d'un déplacement axial de l'arbre d'engagement 1512 le long de la chaîne d'action, le ressort hélicoïdal 1525 soit contraint par l'intermédiaire des ergots 1521, de la pièce de commande 1519 et de la biellette 1517 montée fixe par rapport au carter.
L'arbre d'engagement 1512 peut être entraîné en rotation pour l'exécution du processus de sélection. Lors de la rotation de l'arbre d'engagement 1512, les éléments de manreuvre principale 1511 sont entraînés en rotation dans les mortaises d'engagement correspondantes de la boîte de vitesses, étant précisé que les mortaise d'engagement sont disposées autour de l'arbre d'engagement. Bien entendu la rotation se fait de façon que deux éléments de manoeuvre principale 1511 ne se trouvent jamais simultanément chacun dans une mortaise d'engagement.
La figure 21b représente le mécanisme de mancruvre finale 1500 avec des éléments de manoeuvre auxiliaire 1513,1516 déplacés en direction l'un de l'autre par suite d'un déplacement de l'arbre d'engagement à l'encontre de la biellette 1517. Le déplacement des deux éléments de manoeuvre auxiliaire 1513,1516 s'y fait exactement jusqu'à ce que la venue en prise active des extensions radiales 1513a, 1516a, dans les mors d'engagement ait désengagé le rapport de conversion qui était engagé. Dans cette position, les éléments de manoeuvre auxiliaire 1513,1516 assurent l'engagement involontaire d'un rapport de conversion dont on ne désire pas l'engagement, en ce sens qu'ils interdisent le déplacement des éléments de sortie finale correspondants. Dans cette phase, les éléments de manreuvre principale 1511 sont au même niveau axial que les éléments de manoeuvre auxiliaire 1513,1516. L'arête de commande 1524 détermine la valeur de la déviation radiale des éléments de manreuvre auxiliaire 1513,1516 et, dans cette phase, perd le contact actif avec l'arbre d'engagement 1512, de sorte que, lors de la poursuite du déplacement de cet arbre, les éléments de manceuvre auxiliaire ne continuent pas à se déplacer axialement en direction l'un de l'autre et qu'il se fait un déplacement axial des
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éléments de manceuvre principale 1511 par rapport aux éléments de manoeuvre auxiliaire 1513, 1516. Ceci résulte de la figure 21c qui représente l'état final d'un processus d'engagement de l'élément de manceuvre finale 1500. Ici, par suite de la poursuite du déplacement axial des éléments de manccuvre principale 1511 au-delà des éléments de manceuvre auxiliaire 1513,1516, c'est le rapport de conversion approprié qui a été engagé par un élément de manceuvre principale 1511. Ici le second élément de manoeuvre principale court à vide-selon la fonction de sélection, c'est-à-dire la position angulaire de l'arbre d'engagement 1512-ou bien il peut exécuter une fonction supplémentaire souhaitée, par exemple manoeuvrer un frein de parc lors de l'arrêt du véhicule. En variante, comme frein de parc, deux rapports de conversion peuvent être simultanément engagés, ce qui bloque la boîte de vitesses.
La figure 22 représente un mécanisme de manceuvre finale 1600 pour la manceuvre d'engagement par rotation et de sélection par coulissement, particulièrement avantageux pour emploi pour des véhicules motorisés présentant une boîte de vitesses montée transversalement par rapport à la direction de marche. Selon qu'il s'agit d'une boîte de vitesses à manoeuvre automatisée ou manuelle, l'arbre d'engagement 1612 peut être entraîné en rotation et déplacé selon la direction axiale par les dispositifs de manceuvre appropriés, non représentés, pour procéder aux processus de changement de vitesse dans la boîte de vitesses. Dans le cas d'une manceuvre manuelle sans automatisation de la boîte de vitesses, il est en outre avantageux de réaliser les éléments de manoeuvre principale 1611 a, 1611b, de façon qu'ils forment une prise en développante sans jeu avec les fourchettes d'engagement 1610a, 1610b. On comprend que dans d'autres exemples de réalisation, semblables, la disposition et le nombre des fourchettes d'engagement 1610a, 1610b puissent être tels qu'un unique élément de manceuvre principale 161 la puisse solliciter toutes les fourchettes d'engagement. Dans le cas d'une boîte de vitesses automatisée, les moyens prévus pour passer les rapports de conversion peuvent être des actionneurs d'engagement et de sélection, par exemple des moteurs électriques, ou bien, dans
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le cas d'une boîte de vitesses à manoeuvre manuelle, ils peuvent être des leviers d'articulation pour des câbles coulissants sous gaine ou pour des tiges de manoeuvre. Est avantageux l'emploi d'une unique version de boîte de vitesses pour une boîte de vitesses manuelle et automatisée, dans le cas de laquelle il y a simplement l'arbre d'engagement 1612 ou, selon une autre idée inventive, un appendice qui est relié, par complémentarité de forme, avec l'arbre d'engagement 1612 par exemple au moyen de la denture 1612a et sur lequel intervient l'actionneur de la boîte de vitesses ou un dispositif de manoeuvre manuelle.
Sur l'arbre d'engagement 1612 sont reçus les éléments de manoeuvre principale 1611 a, 1611 b et les éléments de manceuvre auxiliaire 1613a, 1613b. Particulièrement avantageuse est la
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conception monobloc des éléments de manceuvre auxiliaire et des éléments de manceuvre principale, par exemple à partir d'une pièce de fonte ou de forge avec reprise d'usinage, pour donner un composant unique 1616a, î616b. En outre l'arbre d'engagement 1612 et les composants 1616a, 1616b peuvent être réalisés monobloc de la même façon. Les éléments de manoeuvre principale et les éléments de manoeuvre auxiliaire 161 la, 1613a, manoeuvrent les mécanismes de sortie finale comme des fourchettes d'engagement 1610a et les éléments de manoeuvre principale et les éléments de mancruvre auxiliaire 161 db, 1613b manecuvrent les mécanismes de sortie finale comme des fourchettes d'engagement 1610b au moyen d'une venue en prise dans le mors d'engagement 1620 des mécanismes de sortie finale. Entre les deux groupes de fourchettes d'engagement 1610a, 1610b passe, sensiblement perpendiculairement à l'arbre d'engagement 1612, l'arbre d'entrée de boîte de vitesses, non représenté, avec les baladeurs pour les rapports de conversion correspondants qui, au moyen de manchons coulissants que des fourchettes d'engagement 1610a, 1610b déplacent selon la direction axiale, lors d'un processus de changement de vitesse, sont reliés, par complémentarité de forme, avec l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses. Dans ce but les éléments de manoeuvre principale 1611a, 1611b viennent en prise,
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par complémentarité de forme, dans les mors d'engagement 1614 et, lors de la rotation de l'arbre d'engagement 1612, font avancer les fourchettes d'engagement 1610a, 1610b perpendiculairement à l'arbre d'engagement, pour autant que la fourchette d'engagement correspondante ait été sélectionnée précédemment, c'est-à-dire que l'élément de manceuvre principale correspondant 1611a, 1611b ait été tout d'abord, par un déplacement axial de l'arbre d'engagement 1612, amené au même niveau axial que la fourchette d'engagement correspondante 1610a, 1610b. Le profilage 1614a des mors d'engagement 1614 et le profilage 1615 des éléments de manoeuvre principale 1611a, 1611b, qui peuvent avoir la forme d'ergots, sont adaptés l'un sur l'autre de façon qu'il en résulte un roulement en développante des profils 1614a, 1615 l'un sur l'autre. La course des fourchettes d'engagement 1610a, 1610b y suffit pour engager complètement les rapports de conversion à engager au moyen de la douille coulissante, étant précisé qu'un rapport de conversion engagé qui se trouve dans la même mortaise d'engagement que dans la zone d'action de la même fourchette d'engagement 1610a, 1610b, est désengagé par l'élément de manceuvre principale 1611a, 1611b par suite du déplacement de la fourchette d'engagement 1610a, 1610b pour engager le nouveau rapport de conversion. Le profil 1614a prévu pour roulement sur les éléments de manoeuvre principale 1611a, 1611b se transforme, en direction des extrémités des fourchettes d'engagement 1610a, 1610b, en un profil de développante 1616 qui peut venir en prise active avec le profil de développante 1617 des éléments de manoeuvre auxiliaire 1613a, 1613b. L'extension axiale des éléments de manoeuvre auxiliaire 1613a, 1613b est conçue de façon qu'au moins deux fourchettes d'engagement 1610a, 1610b puissent venir chacune en prise active avec un élément de mancruvre auxiliaire, étant précisé que les éléments de manoeuvre principale 1611 a, 1611 b sont chacun entourés, selon la direction axiale, par un élément de manoeuvre auxiliaire 1613a, 1613b, de sorte que, lors de l'engagement d'un rapport de conversion au moyen de l'élément de manoeuvre principale 1611a, 1611b, tous les rapports de conversion-dans le
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cas normal le rapport de conversion actuellement engagé-sont tout d'abord désengagés. Les éléments de manreuvre principale 161 da, 1611b sont, selon la direction axiale, à une distance l'un de l'autre telle qu'un seul élément de manoeuvre principale peut engager un rapport de conversion. Dans ce but il est avantageux que les fourchettes d'engagement 1610a ou 161 db soient disposées en chicane, de sorte que, lors d'un processus de changement de vitesse par l'élément de mancruvre principale 161 da ; 161 db d'un groupe, l'élément de manreuvre principale 1611b ; 1611a de l'autre groupe soit entraîné en rotation entre les fourchettes d'engagement.
Les figures 23a et 23b représentent un exemple de réalisation d'un sous-ensemble actionneur de boîte de vitesses 1750 dans des vues tridimensionnelles, en coupe, différentes. Le sous-ensemble actionneur de boîte de vitesses 1750 peut s'employer dans tous types de mécanismes de manecuvre finale, en particulier avec le mécanisme de manreuvre finale 1700 conforme à l'idée inventive. Les composants du sous-ensemble actionneur de boîte de vitesses 1750 sont logés dans un carter 1730 qui peut se relier directement au carter de boîte de vitesses sous forme d'un composant dit add-on/à ajouter , par exemple au moyen de vis, d'organes de verrouillage ou analogues. Sur le carter 1730 sont disposés les actionneurs de boîte de vitesses 1780,1790, de préférence perpendiculairement l'un à l'autre en ce qui concerne leur axe d'action, étant précisé que le carter d'actionneur et le carter 1730 sont solidarisés l'un avec l'autre. Les actionneurs de boîte de vitesses 1780,1790 peuvent être formés de mécanismes d'entraînement en rotation de tout type, de préférence sont employés des moteurs électriques qui de préférence sont conçus petits et compacts, en ce sens que pour augmenter l'intensité du champ magnétique dans l'espace dont on dispose les aimants permanents sont formés de métaux de terres rares. Il est avantageux que les moteurs électriques puissent être exécutés sans balais, l'excitation du champ électromagnétique pour leur fonctionnement pouvant se faire de façon commutative. Le rotor peut y porter les aimants permanents et le bobinage d'excitation peut être prévu dans
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le stator. L'emploi de moteurs électriques entraînés de façon commutative de ce type permet une limitation de l'encombrement des actionneurs de boîte de vitesses de façon que, par rapport aux moyens de mancruvre manuelle de la boîte de vitesses par des câbles coulissants sous gaine ou par des tringles d'engagement, il ne faut pas d'espace sensiblement plus important, de sorte que dans la conception de l'espace moteur d'un véhicule motorisé il ne doit sensiblement pas y avoir de différence pour la réalisation sous forme de boîte de vitesses automatisée et sous forme de boîte de vitesses à manceuvre manuelle. En particulier pour le débrayage des mécanismes d'embrayage, par exemple sous forme d'actionneur d'embrayage, par exemple pour l'actionneur 46 de la figure la, des moteurs électriques de ce type peuvent être avantageux en supplément ou en variante sur la ligne d'entraînement d'un véhicule motorisé. Ici le moteur électrique peut être prévu sous forme d'un actionneur entraînant un vérin émetteur hydraulique, sollicitant un vérin récepteur pour la manoeuvre du mécanisme d'embrayage ou directement sous forme d'un actionneur disposé, en ce qui concerne son axe d'action, parallèlement à l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses, manceuvrant un mécanisme à levier ou disposé concentriquement autour de l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses.
On comprend que, selon l'idée inventive de cette demande, des moteurs électriques de ce type puissent être avantageux, à côté des mécanismes de manceuvre finale, pour tous les actionneurs de boîte de vitesses et les actionneurs d'embrayage.
Pour réduire encore l'encombrement, le carter 1730 est formé de façon à recevoir l'actionneur de boîte de vitesses 1790 sans augmentation sensible de l'extension spatiale. De préférence l'actionneur de boîte de vitesses 1780 dépasse, sensiblement perpendiculairement, du carter 1730 en direction duquel des câbles coulissants sous gaine ou des tringles d'engagement arrivent habituellement.
Pour l'exécution des mouvements de rotation et de déplacement du mécanisme de manreuvre finale pour la sélection et l'engagement de la boîte de vitesses, dans cet exemple de réalisation, un
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actionneur de boîte de vitesses est chaque fois prévu comme actionneur d'engagement 1790 et comme actionneur de sélection 1780. L'actionneur d'engagement 1790 opère le mouvement de rotation du mécanisme de manreuvre finale 1700 de façon qu'au moyen d'une roue 1791 à profil extérieur, par exemple d'une roue dentée, il forme, dans un élément d'entraînement 1792 à profil extérieur complémentaire de celui de la roue dentée, par exemple un secteur denté, une liaison par complémentarité de forme. De préférence l'élément d'entraînement 1792 est relié d'une seule pièce avec une tringle 1793 qui est fixée selon la direction axiale et qui est portée avec liberté de rotation relative et de façon fixe selon la direction axiale au moyen de deux supports liés au carter 1730 ou en faisant partie. Les éléments de manoeuvre principale et les éléments de manoeuvre auxiliaire 1711,1713 peuvent se déplacer selon la direction axiale sur la tringle 1793 et y sont reçus sans liberté de rotation relative et sont entourés d'un manchon 1794 qui les enserre des deux côtés selon la direction axiale et qui les sollicite selon la direction axiale pour leur déplacement. Le manchon 1794 est solidarisé selon la direction axiale, au moyen d'un appendice 1795, avec une douille 1797 qui est disposée, avec liberté de déplacement selon la direction axiale par rapport au carter 1730, par exemple sur une tringle 1798 prévue dans le carter et qui est entraînée par l'actionneur de sélection 1780 au moyen d'une liaison par complémentarité de forme. Dans ce but l'actionneur de boîte de vitesses vient en prise, au moyen d'une roue d'entraînement 1796, de profil approprié, par exemple d'une roue dentée, dans un profilage linéaire-non représenté-par exemple sous forme d'une denture, de la douille 1797.
La structure du sous-ensemble actionneur de boîte de vitesses 1750 permet un mouvement découplé de la fonction engagement et de la fonction sélection. L'exécution de composants importants, par exemple la tringle 1793 avec un segment denté 1792, le manchon 1794, le carter 1730 etc. sous forme de pièces de tôle qui sont estampées et formées de façon appropriée, permet de fabriquer l'exemple de réalisation à coût favorable. On comprend que dans les
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actionneurs de boîte de vitesses 1780, 1790 ou dans leur chaîne d'action cinématique puissent s'intégrer des élasticités et/ou des capteurs de parcours connus comme par exemple des capteurs de parcours incrémental.
Les figures 24a et 24b représentent à titre d'exemple des coulisseaux d'engagement 1810, 1811 qui sont disposés l'un au-dessus de l'autre et qui, lors d'un déplacement selon la direction de la flèche 1810a, sollicitent chacun une douille coulissante pour engager les deux rapports de conversion qui lui sont associés. Pour, dans le cas d'une sélection par un actionneur de sélection, opérer des processus d'engagement et de désengagement, des éléments de manceuvre principale et des éléments de manceuvre auxiliaire-non représentés-viennent chacun en prise dans un mors d'engagement 1814, 1814a. L'exemple de réalisation de la figure 24a montre en vue de dessus un coulisseau, celui de la figure 24b montre deux coulisseaux d'engagement 1810,1811. On comprend que plusieurs coulisseaux d'engagement 1810 de ce type peuvent être disposés l'un au-dessus de l'autre pour former un mécanisme de manoeuvre finale. Du fait que celui-ci dans une boîte de vitesses à double embrayage, comme par exemple représentée sur la figure 2-peut être actif dans un groupe de rapports de conversion comme représenté par le coulisseau 1810 et peut engager ou désengager un rapport de conversion, une sécurité à l'égard des mouvements des coulisseaux d'engagement 1811 qui engagent les rapports de conversion de l'autre groupe de rapports de conversion, ne peut sobtenir qu'au moyen de découpes et de crantages. Pour opérer une sécurité, améliorée de ce point de vue, des coulisseaux d'engagement 1810,1811 de chacun d'un groupe de rapports de conversion et empêcher ainsi un engagement ou un désengagement involontaire d'un rapport de conversion d'un autre groupe, peut être prévu un verrou qui verrouille les coulisseaux d'engagement 1810, 1811 de chacun d'un groupe de rapports de conversion. Ce verrou est constitué d'un coulisseau 1886 qui est couplé cinématiquement avec le mouvement de sélection le long de la flèche 1885 et qui, lors d'un déplacement du coulisseau selon la direction de sélection
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1885, est guidé dans des évidements 1888a, 1888b, 1888c, 1888c', des coulisseaux d'engagement 1810, 1811. Dans le coulisseau 1886 sont prévus des évidements 1887,1887b, 1887c de façon que lorsqu'une rainure 1887a, 1887b, 1887e arrive au niveau de l'un des coulisseaux d'engagement 1810, 1811-par exemple sur l'exemple de réalisation de la figure 24b, le coulisseau t 810 - celui-ci soit libre pour le mouvement d'engagement selon la direction 1810a. Les autres coulisseaux d'engagement sont bloqués au moyen du coulisseau 1886. Le blocage des coulisseaux d'engagement 1810, 1811 s'y fait dans l'état d'engagement dans lequel les coulisseaux d'engagement 1810, 1811 se trouvent justement, par exemple dans l'état représenté dans les évidements médians 1887b de la position neutre. Les évidements 1887a, 1887c, 1887c'qui entourent celui-ci sont prévus pour les états d'engagement correspondants à l'un des deux rapports de conversion que les coulisseaux 1810,1811 peuvent engager.
L'exemple de réalisation représente une disposition de coulisseaux d'engagement voisins 1810,1811, qui sont associés à des groupes de rapports de conversion différents. La disposition des coulisseaux d'engagement 1810,1811 associés aux différents groupes de rapports de conversion peut être individuelle ou par groupe de rapport die conversion, étant précisé que dans ce cas la position des évidements 1887a, 1887b, 1887c serait à modifier de façon appropriée par rapport à l'exemple de réalisation représenté.
Les figures 25a et 25b représentent schématiquement et à titre d'exemple pour les rapports de conversion 1,2, 3,4, le mécanisme de manoeuvre finale 1900 avec l'arbre d'engagement 1912, les éléments de maneruvre principale 1911 et les éléments de manreuvre auxiliaire 1913 ainsi que la fourchette d'engagement 1910 pour les rapports de conversion 1 et 2 et la fourchette d'engagement 1910a pour les rapports de conversion 3 et 4. Les éléments de manceuvre principale et les éléments de manreuvre auxiliaire sont en forme d'ergots, la figure 25b les représente aux positions 1911a, 1913a, dans lesquelles il n'y a pas de venue en prise dans les fourchettes d'engagement. Les fourchettes d'engagement 1910, 191 0a sont
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chanfreinées à leur surface de prise 1920a, 1920b, 1921a, 1921b, avec les éléments de manoeuvre principale et les éléments de manoeuvre auxiliaire 1911,1913, de façon que lors d'une venue en prise active, pendant un déplacement axial de l'arbre d'engagement, elles puissent également être déplacées partiellement. De cette façon une douille coulissante peut, déjà pendant le processus de sélection, être déplacée par suite du déplacement des fourchettes d'engagement 1910, 1910a, ce par quoi un rapport de conversion engagé peut déjà être au moins partiellement désengagé pendant la phase de sélection par exemple au moyen d'un élément de manoeuvre auxiliaire 1913 et/ou un rapport de conversion à engager peut déjà être précontraint jusqu'à la position de synchronisation au moyen de l'élément de manoeuvre principale 1911. Les différentes positions a, b, c des fourchettes d'engagement 1910, 1910a représentent sur les figures 25a, 25b les positions des rapports de conversion 1-4 neutre (a), rapport de conversion désengagé (b) et rapport de conversion engagé (c).
Il est avantageux que le mécanisme de manoeuvre finale 1900 puisse, dans la forme de réalisation schématisée, être exploité de façon non exclusives avec les stratégies suivantes :
Une approche de la douille coulissante 1910 en position a, pendant la mouvement de sélection, à l'arête radialement extérieure 1910', le rapport de conversion 2 étant désengagé et le rapport de conversion 1 étant engagé-c'est-à-dire passer de première en seconde-opère une synchronisation du rapport de conversion 1 avant que le rapport de conversion 1 soit désengagé par l'élément de manoeuvre auxiliaire 1913. Si, dans les mêmes conditions, c'est l'arête radialement intérieure 1910"qui est approchée, le rapport de conversion 1 est tout d'abord désengagé au moyen de l'élément de manoeuvre auxiliaire 1913 et ce n'est qu'alors que le rapport de conversion 2 est engagé par le mouvement d'engagement de l'arbre 1912. Si les transitions entre les éléments de manoeuvre principale et les éléments de manoeuvre auxiliaire 1911, 1913 se font en glissant du fait de leur extension radiale, le jumelage entre le
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nouveau rapport de conversion à engager et le rapport de conversion à désengager peut aller encore plus loin.
La figure 26 représente un ordinogramme pendant un changement de vitesse typique au moyen d'un mécanisme de manoeuvre finale tel que par exemple décrit sur les figures précédentes. Si, au pas 2000 un nouveau rapport de conversion a engagé est demandé, le système, au pas 2001 interroge pour savoir si la mortaise d'engagement compétente pour ce changement de vitesse est déjà sélectionnée, si c'est déjà le cas, le système se préoccupe de la décroissance du couple.
* Les revendications déposées avec la demande sont des propositions de formulation sans préjudice de l'obtention d'un complément de protection. La demanderesse se réserve de revendiquer encore une autre combinaison de caractéristiques qui n'apparaît jusqu'ici que dans la description et/ou sur les dessins.
Des références employées dans les sous-revendications attirent l'attention sur l'autre conception de l'objet de la revendication principale grâce aux caractéristiques de la sous-revendication respective ; elles ne doivent pas être comprises comme une renonciation à l'obtention d'une protection propre, concrète pour les combinaisons de caractéristiques des sous-revendications référencées.
Du fait que les objets des sous-revendications peuvent, au regard de la technique à la date de priorité, constituer des inventions propres et indépendantes, la demanderesse se réserve d'en faire l'objet de revendications indépendantes ou de demandes divisionnaires. Elles peuvent en outre contenir également des inventions propres présentant une construction indépendante des objets des sous-revendications indépendantes.
Les exemples de réalisation ne sont pas à considérer comme limitation de l'invention. Bien plutôt dans le cadre du présent exposé, de nombreuses variantes et modifications sont possibles, en particulier des variantes, éléments et combinaisons et/ou matériaux qui, par exemple par combinaison des modifications de certains éléments en liaison avec les caractéristiques ou éléments ou pas de
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procédé décrits dans la description générale et dans les formes de réalisation ainsi que dans les revendications et contenues sur le dessin, peuvent faire l'objet d'une conclusion de l'homme de l'art eu égard à la solution permettant d'atteindre le but et conduisent, par des caractéristiques pouvant se combiner, à un nouvel objet ou à de nouveaux pas de procédé ou à de nouvelles séquences de procédé, également dans la mesure où ils concernent des procédés de réalisation, de contrôle et de travail.

Claims (70)

Revendications
1. Boîte de vitesses, en particulier pour un véhicule motorisé, qui présente une pluralité de jeux de pignons qui forment des rapports de conversion de la boîte de vitesses et sont chacun formés par un pignon en prise solidarisé avec un arbre et un baladeur qui peut être solidarisé avec un arbre, caractérisée par le fait que, pour engager des rapports de conversion de la boîte de vitesses, un baladeur est relié à l'arbre qui le porte au moyen d'un élément de sortie finale qui fait partie d'un mécanisme de sortie finale (1410) qui est manoeuvré par le mécanisme de manoeuvre finale (1400), la succession des rapports de conversion de la boîte de vitesses n'étant pas déterminée dans le mécanisme de manoeuvre finale.
2. Boîte de vitesses selon la revendication 1, dans laquelle le mécanisme de manoeuvre finale comporte au moins un élément de manoeuvre principale (111) comme un doigt d'engagement, qui vient en liaison active avec les éléments de sortie finale de façon qu'un rapport de conversion de la boîte de vitesses puisse être engagé au moyen d'un premier mécanisme de sortie finale et qu'alors au moins un élément de manoeuvre principale (111) puisse venir en liaison active avec un autre mécanisme de sortie finale, sans qu'il faille désengager le rapport de conversion de la boîte de vitesses précédemment engagé, caractérisée par le fait que le mécanisme de manoeuvre finale comporte au moins un élément de manoeuvre auxiliaire (113).
3. Boîte de vitesses selon la revendication 2, caractérisée par le fait que dès que l'élément de manoeuvre principale, dont il y a au moins un, vient en liaison active avec un mécanisme de sortie finale, l'élément de manoeuvre auxiliaire (113,116), dont il y a au moins un, peut venir en liaison active avec un autre mécanisme de sortie finale.
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4. Boîte de vitesses selon la revendication 3, caractérisée par le fait que l'autre mécanisme de sortie finale, dont il y a au moins un, est associé à un rapport de conversion de la boîte de vitesses encore engagé.
5. Boîte de vitesses selon la revendication 3 ou 4, caractérisée par le fait que lors d'une manoeuvre d'un mécanisme de sortie finale (110) pour engager un rapport de conversion de la boîte de vitesses au moyen d'un élément de manoeuvre principale (111), dont il y a au moins un, en même temps au moins un autre mécanisme de sortie finale est manceuvré au moyen de l'élément de manoeuvre auxiliaire, dont il y a au moins un, pour désengager les rapports de conversion de la boîte de vitesses correspondants.
6. Boîte de vitesses selon les revendications 3 à 5, caractérisée par le fait que, un rapport de conversion de la boîte de vitesses étant engagé, l'engagement involontaire d'au moins un rapport de conversion de la boîte de vitesses non engagé au moyen de l'élément de manceuvre auxiliaire, dont il y a au moins un, est empêché lorsque l'élément de manoeuvre principale du rapport de conversion de la boîte de vitesses engagé reste dans la zone de sa position d'extrémité qui définit l'engagement du rapport de conversion de la boîte de vitesses.
7. Boîte de vitesses selon au moins l'une des revendications 2 à 6, caractérisée par le fait qu'un seul rapport de conversion de la boîte de vitesses peut être simultanément engagé par l'élément de manoeuvre principale, dont il y a au moins un.
8. Boîte de vitesses selon la revendication 2, dans laquelle les rapports de conversion de la boîte de vitesses forment des groupes entre lesquels peut se faire un changement sans interruption de la force de traction, caractérisée par le fait que dès que l'élément de manceuvre principale, dont il y a au moins un, vient en liaison active avec un mécanisme de
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sortie finale (110) d'un groupe, l'élément de manceuvre auxiliaire (113), dont il y a au moins un, peut venir en liaison active avec au moins un autre mécanisme de sortie finale (110) du même groupe.
Figure img00670001
9. Boîte de vitesses selon la revendication 8, caractérisée par le fait que l'autre mécanisme de sortie finale, dont il y a au moins un, du même groupe est associé à un rapport de conversion de la boîte de vitesses encore engagé.
10. Boîte de vitesses selon la revendication 8 ou 9, caractérisée par le fait que lors d'une manoeuvre d'un mécanisme de sortie finale d'un groupe pour engager un rapport de conversion de la boîte de vitesses au moyen de l'élément de manoeuvre principale, dont il y a au moins un, en même temps au moins un autre mécanisme de sortie finale du même groupe est manoeuvré au moyen de l'élément de manoeuvre auxiliaire (113,116), dont il y a au moins un, pour désengager les rapports de conversion de la boîte de vitesses correspondants.
11. Boîte de vitesses selon l'une des revendications 8 à 10, caractérisée par le fait que dès que l'élément de manoeuvre principale, dont il y a au moins un, vient en liaison active avec un mécanisme de sortie finale d'un groupe, l'élément de manoeuvre auxiliaire (113,116), dont il y a au moins un, ne vient en liaison active avec aucun mécanisme de sortie finale de l'autre groupe.
12. Boîte de vitesses selon l'une des revendications 8 à 11, caractérisée par le fait que, un rapport de conversion de la boîte de vitesses d'un groupe étant engagé, l'engagement involontaire d'au moins un rapport de conversion de la boîte de vitesses non engagé de ce groupe au moyen de l'élément de manceuvre auxiliaire, dont il y a au moins un, est empêché lorsque l'élément de manocuvre principale du rapport de conversion de la boîte de vitesses engagé de ce groupe reste au voisinage d'une position d'extrémité qui
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définit l'engagement de ce rapport de conversion de la boîte de vitesses.
13. Boîte de vitesses selon au moins l'une des revendications 8 à 12, caractérisée par le fait que dans chaque groupe ne peut être chaque fois simultanément engagé qu'un seul rapport de conversion de la boîte de vitesses.
14. Boîte de vitesses selon la revendication 2, caractérisée par le fait que l'élément de manoeuvre principale (1300), dont il y a au moins un, peut être entraîné en rotation de façon limitée, par rapport à au moins un élément de manoeuvre auxiliaire (1310), à l'encontre de l'action d'un accumulateur d'énergie.
15. Boîte de vitesses selon au moins l'une des revendications
3,4, 14, caractérisée par le fait que, lors d'une manoeuvre d'un mécanisme de sortie finale (110), la synchronisation d'un baladeur d'un nouveau rapport de conversion de la boîte de vitesses à engager au moyen de l'élément de manoeuvre principale, dont il y a au moins un, commence avant qu'au moins un autre mécanisme de sortie finale soit manoeuvré au moyen de l'élément de manoeuvre auxiliaire, dont il y a au moins un, pour désengager les rapports de conversion de la boîte de vitesses correspondants.
16. Boîte de vitesses selon la revendication 15, caractérisée par le fait qu'au moyen de l'élément de manoeuvre auxiliaire, dont il y a au moins un, le désengagement des rapports de conversion de la boîte de vitesses correspondants se fait avant que la synchronisation du premier baladeur soit terminée et avant que l'engagement du nouveau rapport de conversion de la boîte de vitesses à engager au moyen de l'élément de manoeuvre principale se fasse.
17. Boîte de vitesses selon la revendication 16, caractérisée par le fait que, un rapport de conversion de la boîte de vitesses étant engagé, l'engagement involontaire d'au moins un rapport de conversion de la boîte de vitesses
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non engagé au moyen de l'élément de manoeuvre auxiliaire, dont il y a au moins un, est empêché lorsque l'élément de manceuvre principale du rapport de conversion de la boîte de vitesses engagé reste au voisinage d'une position d'extrémité qui définit l'engagement du rapport de conversion de la boîte de vitesses.
18. Boîte de vitesses selon la revendication 16, caractérisée par le fait que le mouvement de l'élément de maneruvre principale pour engager le nouveau rapport de conversion de la boîte de vitesses à engager est empêché par un dispositif de verrouillage (1360) commandé par l'élément de manoeuvre auxiliaire, l'élément de manoeuvre auxiliaire verrouillant le dispositif de verrouillage jusqu'à ce que le rapport de conversion de la boîte de vitesses engagé soit désengagé.
19. Boîte de vitesses selon au moins l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait que les mécanismes de sortie finale comportent des éléments de liaison, comme des fourchettes d'engagement (110) ou des coulisseaux (1810) qui présentent une première zone fonctionnelle pour la venue en prise d'un élément de manoeuvre principale et une seconde zone fonctionnelle pour la venue en prise d'un élément de manoeuvre auxiliaire.
20. Boîte de vitesses selon la revendication 19, dans laquelle l'élément de manceuvre auxiliaire, dont il y a au moins un, est disposé sur un arbre d'engagement (112) qui, lors de sa manoeuvre, peut être entraîné en rotation autour de son axe longitudinal, et dans laquelle la seconde zone fonctionnelle (115) est conçue de façon que, lorsque l'arbre d'engagement (112) est entraîné en rotation, une force, égale ou supérieure à la force nécessaire pour le débrayage, puisse être transmise, d'un élément de manceuvre auxiliaire, à la seconde zone fonctionnelle (115) en direction du débrayage
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du rapport de conversion de la boîte de vitesses correspondant.
21. Boîte de vitesses selon au moins l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait qu'au moins un élément de manoeuvre auxiliaire (113,116) peut être simultanément relié activement avec un ou plusieurs mécanismes de sortie finale.
22. Boîte de vitesses selon la revendication 21, caractérisée par le fait que l'élément de manoeuvre auxiliaire (504,1310), dont il y a au moins un, présente, selon la direction de l'arbre d'engagement, une largeur permettant à au moins deux mécanismes de sortie finale d'être simultanément sollicités.
23. Boîte de vitesses selon au moins l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait que l'élément de manoeuvre auxiliaire, dont il y a au moins un, et les secondes zones fonctionnelles (115) collaborent de façon que, lorsque l'arbre d'engagement (112) est entraîné en rotation, un désengagement d'un rapport de conversion de la boîte de vitesses se fasse indépendamment du sens de rotation de l'arbre.
24. Boîte de vitesses selon la revendication 23, caractérisée par le fait que l'élément de manoeuvre auxiliaire, dont il y a au moins un, et les secondes zones fonctionnelles (115), sont conçues symétriques par rapport à un plan perpendiculaire à l'arbre d'engagement (112).
25. Boîte de vitesses selon la revendication 23, caractérisée par le fait que l'élément de manoeuvre auxiliaire, dont il y a au moins un, présente deux zones d'extrémité (202) en forme d'ergot et que les secondes zones fonctionnelles présentent des évidements correspondants (201 a).
26. Boîte de vitesses selon la revendication 23, caractérisée par le fait que les secondes zones fonctionnelles présentent deux zones d'extrémité (1183a) en forme d'ergot et que
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l'élément de manoeuvre auxiliaire, dont il y a au moins un, présente des évidements correspondants (1183b).
27. Boîte de vitesses selon au moins l'une des revendications
23 à 26, caractérisée par le fait que la transmission de la force entre un élément de manceuvre auxiliaire (113) et la seconde zone fonctionnelle (115) se fait par l'intermédiaire de la pointe des zones d'extrémité en forme d'ergot.
28. Boîte de vitesses selon au moins l'une des revendications
23 à 26, caractérisée par le fait que la transmission de la force entre un élément de manoeuvre auxiliaire et la seconde zone fonctionnelle se fait par l'intermédiaire des surfaces latérales des zones d'extrémité en forme d'ergot.
29. Boîte de vitesses selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée par le fait qu'un sous-ensemble actionneur d'une boîte de vitesses (1750), formé d'au moins un actionneur d'engagement et d'un actionneur de sélection, peut se monter avec un mécanisme de manceuvre finale (1700), en tant que sous-ensemble distinct sur une boîte de vitesses prémontée, avec une ouverture pour un accès du mécanisme de manoeuvre finale (1700) sur au moins un mécanisme de sortie finale.
30. Boîte de vitesses selon la revendication 1, caractérisée par le fait qu'un sous-ensemble de manoeuvre d'une boîte de vitesses, formée d'au moins un élément de sélection à manoeuvrer manuellement et un élément d'engagement à manoeuvrer manuellement, peut se monter avec un mécanisme de manceuvre finale, peut se monter en tant que sous-ensemble distinct sur une boîte de vitesses prémontée avec une ouverture pour un accès du mécanisme de manoeuvre finale sur au moins un mécanisme de sortie finale.
31. Boîte de vitesses selon les revendications 29 et 30, caractérisée par le fait que c'est la même ouverture qui est utilisée pour le sous-ensemble actionneur de la boîte de
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vitesses et pour le sous-ensemble de maneruvre de la boîte de vitesses.
Figure img00720001
32. Boîte de vitesses selon les revendications 29 et 30, caractérisée par le fait que pour le sous-ensemble actionneur de la boîte de vitesses et pour le sous-ensemble de manoeuvre de la boîte de vitesses, ce sont les mêmes mécanismes de sortie finale qui sont utilisés pour l'engagement et le désengagement des rapports de conversion de la boîte de vitesses.
33. Boîte de vitesses selon la revendication 23, caractérisée par le fait que le mécanisme de manoeuvre finale est formé d'un élément de manoeuvre principale qui vient en prise, sensiblement sans jeu, en formant une prise en développante, dans l'élément de sortie finale, dont il y a au moins un, et le manoeuvre.
34. Boîte de vitesses (6) selon la revendication 29, caractérisée par le fait que le mécanisme de manoeuvre finale est formé d'un élément de manoeuvre principale qui vient en prise, sensiblement sans jeu, dans l'élément de sortie finale, dont il y a au moins un, et le manoeuvre.
35. Boîte de vitesses (6) selon la revendication 34, caractérisée par le fait que la venue en prise sans jeu est une venue en prise en développante.
36. Boîte de vitesses selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait qu'au moins un élément de manoeuvre principale et/ou un élément de manoeuvre auxiliaire (161 da) agit alternativement avec au moins un élément de sortie finale (1610a) en formant une prise en développante.
37. Boîte de vitesses selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait qu'au moins un élément de manoeuvre principale et un élément de manoeuvre auxiliaire (1611a, 1611b) sont d'une seule pièce.
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38. Boîte de vitesses selon la revendication 37, caractérisée par le fait qu'au moins un élément de manoeuvre principale (1611 a) est entouré, le long de son axe de rotation, par deux éléments de manoeuvre auxiliaire (1613a) et que les
Figure img00730001
éléments de mancouvre principale et les éléments de manceuvre auxiliaire sont conçus d'une seule pièce.
39. Boîte de vitesses selon la revendication 37 ou 38, caractérisée par le fait qu'au moins l'un des éléments de manoeuvre principale ou des éléments de manoeuvre auxiliaire (161 da) est d'une pièce avec un arbre d'engagement (1612) qui les reçoit.
40. Boîte de vitesses selon la revendication 26, caractérisée par le fait que l'élément de manoeuvre principale (1611a), dont il y a au moins un, et au moins un élément de manoeuvre auxiliaire (1613a) exercent une prise en développante sur un unique mors d'engagement, une zone en développante distincte étant prévue pour l'élément de manocuvre principale, dont il y a au moins un, et pour élément de manecuvre auxiliaire, dont il y a au moins un.
41. Boîte de vitesses selon l'une des revendications 1 à 40, caractérisée par le fait que l'engagement d'un rapport de conversion de la boîte de vitesses se fait selon un rapport de parcours linéaire entre un élément de sortie finale (110) et un élément de manoeuvre principale (111).
42. Boîte de vitesses selon l'une des revendications 1 à 40, caractérisée par le fait que l'engagement d'un rapport de conversion de la boîte de vitesses se fait selon un rapport de parcours non linéaire entre un élément de sortie finale et un élément de manoeuvre principale.
43. Boîte de vitesses selon l'une des revendications 1 à 42, caractérisée par le fait que le désengagement d'un rapport de conversion de la boîte de vitesses se fait selon un rapport de parcours linéaire entre un élément de sortie finale (110) et un élément de manoeuvre auxiliaire (113).
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44. Boîte de vitesses selon l'une des revendications 1 à 42, caractérisée par le fait que le désengagement d'un rapport de conversion de la boîte de vitesses se fait selon un rapport de parcours non linéaire entre un élément de sortie finale et un élément de manoeuvre auxiliaire.
45. Boîte de vitesses selon l'une des revendications 1 à 44, caractérisée par le fait qu'un mouvement d'engagement d'un rapport de conversion de la boîte de vitesses à engager et un mouvement de désengagement d'un rapport de conversion de la boîte de vitesses à désengager se recoupent.
46. Boîte de vitesses selon l'une des revendications 1 à 44, caractérisée par le fait qu'un mouvement d'engagement d'un rapport de conversion de la boîte de vitesses à engager et un mouvement de désengagement d'un rapport de conversion de la boîte de vitesses à désengager ne se recoupent pas.
47. Boîte de vitesses selon au moins l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait qu'un mouvement de sélection pour le positionnement de l'élément de manceuvre principale (111), dont il y a au moins un, sur un mécanisme d'extrémité (110) est un déplacement de cet élément le long d'un axe de rotation et qu'un mouvement d'engagement est un mouvement de rotation de l'élément de manoeuvre principale (111), dont il y a au moins un, autour de cet axe de rotation.
48. Boîte de vitesses selon au moins l'une des revendications 1 à 46, caractérisée par le fait qu'un mouvement de sélection pour le positionnement de l'élément de manceuvre principale (1511), dont il y a au moins un, sur un mécanisme de sortie finale se fait au moyen d'un mouvement de rotation autour d'un axe de rotation et qu'un mouvement d'engagement se fait au moyen d'un déplacement le long de cet axe de rotation.
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49. Boîte de vitesses la revendication 48, caractérisée par le fait qu'un arbre creux (1512) qui peut être entraîné en rotation autour d'un axe de rotation présente au moins un élément de manoeuvre principale qui saille vers l'extérieur selon la direction radiale et que dans l'arbre creux (1512) est prévue, pour deux éléments de manoeuvre auxiliaire qui sont disposés sur l'arbre creux (1512) et présentent des organes, élargis selon la direction radiale, qui sollicitent les éléments de sortie finale, une commande obligatoire (1517) qui passe par des fentes prévues dans l'arbre creux (1512) et qui tient à distance l'un de l'autre, sur une distance limitée, les éléments de manoeuvre auxiliaire lors d'un déplacement de l'arbre creux (1512) le long de l'axe de rotation, étant précisé que les mécanismes de sortie finale sont disposés sur au moins un segment périphérique autour de l'axe de rotation de l'arbre creux et que lors d'un premier déplacement de l'arbre creux (1512) à l'intérieur de la distance limitée, les éléments de manoeuvre auxiliaire désengagent un rapport de conversion de la boîte de vitesses engagé et, lors de la poursuite du déplacement de l'arbre creux (1512) au-delà de la distance limitée, l'élément de manreuvre principale, dont il y a au moins un, engage un nouveau rapport de conversion de la boîte de vitesses à engager, après qu'au moyen d'une rotation de l'arbre creux (1512), l'élément de manceuvre principale, dont il y a au moins un, et le mécanisme de sortie finale pour le nouveau rapport de conversion de la boîte de vitesses à engager aient été amenés dans la même position périphérique.
50. Boîte de vitesses selon la revendication 49, caractérisée par le fait que deux éléments de manreuvre principale (1511) sont disposés répartis sur la périphérie et manceuvrent chacun un groupe de mécanismes de sortie finale.
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Figure img00760001
51. Boîte de vitesses selon la revendication 49 ou 50, caractérisée par le fait que dans les éléments de manoeuvre auxiliaire (1513, 1516) sont prévues des fentes longitudinales le long desquelles les éléments de manoeuvre principale sont guidés lors d'un déplacement de l'arbre creux.
52. Boîte de vitesses selon l'une des revendications 48 à 51, caractérisée par le fait que les deux éléments de man#uvre auxiliaire (1513,1516) sont précontraints.
53. Boîte de vitesses selon la revendication 2, caractérisée par le fait que dans la boîte de vitesses est prévu, pour freiner un arbre d'entrée de la boîte de vitesses, un frein de boîte de vitesses (1420) qui est manoeuvré au moyen d'un élément de manoeuvre principale ou d'un élément de manceuvre auxiliaire (1300).
54. Boîte de vitesses selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait que les éléments de sortie finale (1610a, 1610b) forment deux groupes à une certaine distance l'un de l'autre le long d'un axe de rotation, vu selon leur direction d'action.
55. Boîte de vitesses selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait qu'au moins un élément de sortie finale (1910) est chanfreiné, de l'intérieur vers l'extérieur selon la direction radiale, dans une zone de venue en prise active avec au moins un élément de manoeuvre principale et/ou un élément de manceuvre auxiliaire (1911) en face de l'axe de rotation de l'élément de maneruvre principale et/ou de l'élément de
Figure img00760002
manceuvre auxiliaire, dont il y a au moins un, qu'il faut entraîner en rotation lors d'un processus d'engagement.
56. Boîte de vitesses selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait qu'indépendamment de la position des éléments de sortie finale, l'élément de manceuvre principale, dont il y a au moins un, peut être
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amené dans une position neutre (N) dans laquelle tous les rapports de conversion de la boîte de vitesses engagés sont désengagés par l'élément de manceuvre auxiliaire, dont il y a au moins un.
57. Boîte de vitesses selon la revendication 56, caractérisée par le fait que la position neutre s'atteint au moyen d'un mouvement de sélection de l'élément de manoeuvre principale, dont il y a au moins un, le long des éléments de sortie finale et d'un mouvement d'engagement venant à la suite.
58. Boîte de vitesses selon la revendication 56, caractérisée par le fait que la position neutre (N) est prévue dans un mécanisme de sortie finale qui ne manceuvre qu'un seul rapport de conversion de la boîte de vitesses (R) et que le mouvement d'engagement pour engager la position neutre se fait à l'encontre du mouvement d'engagement prévu pour la manoeuvre du rapport de conversion de la boîte de vitesses qui serait engagé par cet élément de sortie finale.
59. Boîte de vitesses selon la revendication 56, caractérisée par le fait que la position neutre s'atteint au moyen d'un mouvement de sélection de l'élément de manceuvre principale entre deux éléments de sortie finale et d'un mouvement d'engagement venant à la suite.
60. Boîte de vitesses selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait qu'un processus de sélection, définissant un mécanisme de sortie finale pour un nouveau rapport de conversion de la boîte de vitesses à engager, se fait pendant une phase de décroissance d'un couple fourni par un organe d'entraînement sur une ligne d'entraînement du véhicule motorisé, immédiatement avant le désengagement d'un rapport de conversion de la boîte de vitesses engagé et avant l'engagement d'un nouveau rapport de conversion de la boîte de vitesses à engager.
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61. Boîte de vitesses selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait que la boîte de vitesses est constituée d'au moins deux lignes de la boîte de vitesses comportant chacune un arbre d'entrée de boîte de vitesses et des baladeurs qui peuvent y être entraînés en rotation et peuvent, au moyen des mécanismes de sortie finale (110), être reliés aux arbres d'entrée de boîte de vitesses pour engager des rapports de conversion de la boîte de vitesses, étant précisé que pendant la marche du véhicule au moyen d'un premier arbre d'entrée de boîte de vitesses et d'un rapport de conversion de la boîte de vitesses engagé en fonction de la situation de marche, sur le second arbre d'entrée de boîte de vitesses est engagé un rapport de conversion de la boîte de vitesses qui vient vraisemblablement à la suite et présente un rapport de conversion adapté à la situation de marche.
62. Boîte de vitesses selon la revendication 61, caractérisée par le fait que le rapport de conversion de la boîte de vitesses qui vient vraisemblablement à la suite est le rapport de conversion de la boîte de vitesses immédiatement plus élevé par rapport au rapport de conversion de la boîte de vitesses engagé sur le premier arbre d'entrée de la boîte de vitesses.
63. Boîte de vitesses selon la revendication 61, caractérisée par le fait que lors d'un arrêt du véhicule motorisé est engagé sur chacun des arbres d'entrée de boîte de vitesses un rapport de conversion de la boîte de vitesses au moyen duquel le véhicule motorisé peut démarrer.
64. Boîte de vitesses selon la revendication 63, caractérisée par le fait qu'un rapport de conversion de la boîte de vitesses avec lequel le véhicule peut démarrer est un rapport de marche avant ou un rapport de marche arrière.
65. Boîte de vitesses selon au moins l'une des revendications
61 à 64, caractérisée par le fait qu'en présence d'une
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situation de marche du véhicule alternativement en avant et en arrière, le rapport de conversion de la boîte de vitesses qui vient vraisemblablement à la suite alterne.
66. Boîte de vitesses selon l'une des revendications 61 à 65, caractérisée par le fait qu'en fonction de la situation de marche est sélectionné, mais toutefois non manoeuvré au moyen d'un élément de manceuvre principale, un mécanisme de sortie finale qui correspond à un rapport de conversion alternatif au rapport de conversion de la boîte de vitesses qui suit vraisemblablement.
67. Boîte de vitesses selon la revendication 66, caractérisée par le fait qu'en cas d'exploitation du véhicule motorisé à charge partielle, le rapport de conversion alternatif correspond à un rapport de conversion plus élevé que celui avec lequel le véhicule est exploité à cet instant, étant précisé que l'accélération maximale du véhicule motorisé peut être obtenue avec ce rapport de conversion plus élevé en exploitation à pleine charge.
68. Boîte de vitesses (6) selon la revendication 66, caractérisée par le fait qu'en cas d'exploitation du véhicule motorisé à pleine charge, le rapport de conversion alternatif correspond à un rapport de conversion moins élevé que celui avec lequel le véhicule est exploité à cet instant, étant précisé qu'avec ce rapport de conversion moins élevé, le véhicule peut être exploité en charge partielle de façon plus économique.
69. Boîte de vitesse selon au moins l'une des revendications 60 à 68, caractérisée par le fait qu'après une sélection d'un élément de sortie finale, l'élément de manceuvre principale et/ou l'élément de manoeuvre auxiliaire sollicite au moins un élément de sortie finale d'un rapport de conversion de la boîte de vitesses à désengager de façon qu'un processus de désengagement de ce rapport de conversion de la boîte de vitesses à désengager ne se fasse que lorsqu'un couple
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exercé sur l'élément de sortie finale reliant le baladeur à un arbre de la boîte de vitesses est presque nul.
70. Véhicule motorisé (1) comportant une boîte de vitesses conforme aux revendications 1 à 69.
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