FR3035467A1 - Actionneur pour boite de vitesses - Google Patents

Abstract

Actionneur (3) pour boîte de vitesses (2), comprenant : - un organe de sortie (17) apte à être solidarisé à un organe d'entrée (5) de la boîte de vitesses (2) pour déplacer de dernier, et - un système d'entraînement (20) de l'organe de sortie (17), configuré pour déplacer l'organe de sortie (17): - en translation selon un premier mode de fonctionnement, et - en rotation selon un deuxième mode de fonctionnement, le système d'entraînement (20) comprenant un moteur électrique tournant (22), dont le mouvement est utilisé à la fois selon le premier mode de fonctionnement et selon le deuxième mode de fonctionnement pour déplacer l'organe de sortie (17).

Description

1 Actionneur pour boîte de vitesses La présente invention concerne un actionneur pour boîte de vitesses. Un tel actionneur peut être utilisé pour tout type de véhicule. L'actionneur présente un organe de sortie rigidement couplé à un organe d'entrée de la boîte de vitesses dont le déplacement permet de changer les rapports de la boîte de vitesses. Lorsqu'une boîte de vitesses est à commande externe rotolinéaire, le changement des rapports nécessite la possibilité pour l'organe d'entrée de la boîte de vitesses de se déplacer sélectivement en translation et sélectivement en rotation. Il est connu par exemple de la demande FR 2 892 789 de prévoir un actionneur avec un système d'entraînement comprenant des moyens d'entraînement dédiés à un déplacement de l'organe d'entrée de la boîte de vitesses en translation et des moyens d'entraînement dédiés à un déplacement cet organe d'entrée de la boîte de vitesses en rotation. Un tel actionneur est cher et encombrant et son utilisation avec une boîte de vitesse manuelle aux fins de robotiser cette dernière est difficile.

Il existe un besoin pour remédier à tout ou partie des inconvénients précités. L'invention a pour but de répondre à ce besoin et elle y parvient, selon l'un de ses aspects, à l'aide d'un actionneur pour boîte de vitesses robotisée, comprenant : - un organe de sortie apte à être solidarisé à un organe d'entrée de la boîte de vitesses pour déplacer de dernier, et - un système d'entraînement de l'organe de sortie, configuré pour déplacer l'organe de sortie : - en translation selon un premier mode de fonctionnement, et - en rotation selon un deuxième mode de fonctionnement, le système d'entraînement comprenant un moteur électrique tournant, dont le mouvement est utilisé à la fois selon le premier mode de fonctionnement et selon le deuxième mode de fonctionnement pour déplacer l'organe de sortie. Selon cet actionneur, un même moteur électrique tournant est utilisé à la fois pour déplacer l'organe de sortie en translation et pour déplacer l'organe de sortie en rotation. On optimise ainsi l'emploi de ce moteur, de sorte que le coût et/ou l'encombrement de l'actionneur peuvent être améliorés. Un tel actionneur peut ainsi être utilisé malgré la place disponible limitée.

Un tel actionneur, dont l'organe de sortie est apte à se déplacer en translation et apte à se déplacer en rotation respecte par ailleurs la cinématique d'une boîte manuelle à commande externe rotolinéaire. Selon le premier mode de fonctionnement, le déplacement de l'organe de sortie peut être uniquement une translation.

3035467 2 Selon le deuxième mode de fonctionnement, le déplacement de l'organe de sortie peut être uniquement une rotation. Au sens de la présente demande, « axe de déplacement » désigne l'axe le long duquel l'organe de sortie translate selon le premier mode de fonctionnement et autour duquel il se déplace en 5 rotation selon le deuxième mode de fonctionnement. « Axial » signifie alors « parallèlement à cet axe de déplacement », « radial » signifie « dans un plan perpendiculaire à cet axe de déplacement et le long d'une droite coupant cet axe de déplacement », et « angulaire » signifie « autour de cet axe de déplacement ». Au sens de la présente demande, deux pièces sont connectées en rotation lorsqu'elles sont solidaires en rotation.

10 Le système d'entraînement peut comprendre un organe de transformation de type vis-écrou interposé entre le moteur électrique tournant et l'organe de sortie, de manière à permettre de transformer le mouvement de rotation du moteur électrique en un mouvement de translation pour le déplacement de l'organe de sortie selon le premier mode de fonctionnement. L'organe de sortie et le moteur électrique tournant sont par exemple décalés axialement, c'est- 15 à-dire qu'ils ne sont pas coaxiaux. Le moteur électrique tourne alors autour d'un axe, distinct de l'axe de déplacement et parallèle à ce dernier. Le cas échéant, outre l'organe de transformation de type vis-écrou, un réducteur peut être interposé entre le moteur électrique tournant et l'organe de sortie. L'organe de sortie peut être solidaire d'un écrou coopérant avec une vis déplacée en rotation 20 par le moteur électrique tournant. Selon cet exemple, l'organe de sortie est ainsi rigidement couplé à l'écrou. Le système d'entraînement peut alors comprendre successivement, afin de transmettre le couple fourni par le moteur électrique tournant : -un réducteur entraîné par un arbre de sortie du moteur électrique tournant, ce réducteur comprenant plusieurs roues dentées, 25 - une vis entraînée en rotation par le réducteur et guidée en rotation par au moins un palier par rapport au bâti de l'actionneur, et - l'écrou, déplacé en translation lorsque la vis se déplace, ce déplacement de l'écrou entraînant le déplacement en translation de l'organe de sortie selon le premier mode de fonctionnement. En variante, l'organe de sortie peut être solidaire d'une vis coopérant avec un écrou déplacé en 30 rotation par le moteur électrique. Selon cet exemple, l'organe de sortie est ainsi rigidement couplé à la vis. Le système d'entraînement peut alors comprendre successivement, afin de transmettre le couple fourni par le moteur électrique tournant : -un réducteur entraîné par un arbre de sortie du moteur électrique tournant, ce réducteur comprenant plusieurs roues dentées, 3035467 3 - un écrou entraîné en rotation par le réducteur et guidée en rotation par au moins un palier par rapport au bâti de l'actionneur, et - une vis, déplacée en translation lorsque l'écrou se déplace, ce déplacement de la vis entraînant le déplacement en translation de l'organe de sortie selon le premier mode de fonctionnement.

5 L'organe de transformation de type vis-écrou peut encore être autre, étant par exemple réalisé à l'aide d'une vis à billes ou d'une vis à rouleaux planétaires. Selon un premier exemple de mise en oeuvre de l'invention, le système d'entraînement comprend un moteur électrique tournant additionnel, configuré pour déplacer en rotation une pièce intermédiaire connectée en rotation avec l'organe de sortie.

10 L'organe de sortie est de préférence connecté en rotation avec la pièce intermédiaire mais mobile axialement par rapport à ce dernier. Ainsi, tout déplacement en rotation de l'organe de sortie correspond à un déplacement en rotation de la pièce intermédiaire. Une telle liaison avec degré de liberté axial mais non en rotation s'obtient par exemple via des cannelures ménagées entre la pièce intermédiaire et l'organe de sortie.

15 Les deux moteurs électriques tournant de l'actionneur peuvent être de même type, étant par exemple des machines synchrones à aimants permanents ou à rotor bobiné. En variante, il peut s'agir de machines à courant continu à balais. Les deux moteurs électriques peuvent ne pas être coaxiaux, chacun tournant alors autour d'un axe propre, ces axes étant parallèles entre eux et distincts. Ces axes peuvent être distincts de l'axe 20 de déplacement de l'organe de sortie. Le cas échéant, un réducteur additionnel peut être interposé entre le moteur électrique tournant additionnel et la pièce intermédiaire. Ce réducteur additionnel comprend plusieurs roues dentées. Le cas échéant, il existe des plans perpendiculaires à l'axe de déplacement de l'organe de sortie dans lesquels s'étend à la fois une partie du réducteur précité et une partie du réducteur 25 additionnel. On limite ainsi l'encombrement axial de l'actionneur. Le moteur électrique tournant additionnel peut être bloqué selon le premier mode de fonctionnement. Autrement dit, ce moteur électrique est alors commandé de manière à demeurer immobile lorsque le moteur électrique tournant tourne pour déplacer en translation l'organe de sortie. On s'assure ainsi que le seul déplacement possible pour l'organe de sortie est un 30 mouvement de translation. Ce blocage sous couple variable du moteur électrique additionnel peut être obtenu par un asservissement en position. Lorsque le moteur électrique tournant additionnel est sans balai, ce blocage peut être obtenu par alimentation constante d'une phase de l'enroulement électrique du stator de ce moteur. Le moteur électrique tournant et le moteur électrique tournant additionnel peuvent se déplacer 35 tous les deux en rotation selon le deuxième mode de fonctionnement, étant commandés de façon 3035467 4 synchronisée et présentant entre eux un rapport de vitesses fixe prédéfini. Les deux moteurs électriques tournants sont alors commandés simultanément. Ainsi, selon ce premier exemple de mise en oeuvre, le déplacement en rotation de l'organe de sortie s'obtient par action combinée des deux moteurs électriques tournants de l'actionneur. Le sens de rotation de ces deux moteurs 5 électriques peut être le même ou non. Le rapport de vitesses fixe entre la vitesse du moteur électrique tournant et la vitesse du moteur électrique tournant additionnel peut être fonction du pas du système de type vis-écrou. Lorsque le réducteur et le réducteur additionnel mentionnés ci-dessus sont présents, le rapport de vitesses fixe entre la vitesse du moteur électrique tournant et la vitesse du moteur électrique 10 tournant additionnel peut être fonction : - du pas du système de type vis-écrou, et - des rapports de réduction de ces réducteurs. La pièce intermédiaire est par exemple un manchon qui s'étend autour d'une fraction de l'organe de sortie. Le manchon est par exemple disposé tout autour d'une fraction de la longueur 15 de l'organe de sortie. Ce manchon peut présenter une paroi interne dans laquelle des cannelures sont ménagées. En variante, la pièce intermédiaire est par exemple un pignon engrenant directement ou indirectement avec l'organe de sortie de manière à déplacer ce dernier en rotation. Ce pignon ne s'étend alors angulairement que sur une fraction du pourtour de l'organe de sortie.

20 Que la pièce intermédiaire soit un manchon ou un pignon, l'organe de sortie peut être solidaire de l'écrou ou de la vis de l'organe de transformation de type vis-écrou. Selon un deuxième exemple de mise en oeuvre de l'invention, l'actionneur est dépourvu de moteur électrique tournant additionnel. Selon ce deuxième exemple, l'actionneur comprend un frein immobilisant sélectivement en rotation l'organe de sortie. Le frein est par exemple un frein 25 électromagnétique qui peut être normalement fermé, c'est-à-dire fermé en l'absence d'alimentation électrique. Un tel frein vient par exemple immobiliser sélectivement en rotation, directement ou non, l'organe de sortie de l'actionneur. Le frein peut s'appliquer directement contre l'organe de sortie ou, en variante, contre une pièce intermédiaire tel qu'un manchon par exemple, qui est connectée en rotation avec l'organe de sortie.

30 Le frein présente notamment un élément mobile radialement, par rapport à l'axe de déplacement de l'organe de sortie, cet élément mobile occupant une position dans laquelle il immobilise l'organe de sortie en rotation et des positions dans lesquelles il libère en rotation cet élément.

3035467 5 Le frein peut, selon le premier mode de fonctionnement, immobiliser en rotation l'organe de sortie. Ainsi, on s'assure que la rotation du moteur électrique tournant déplace uniquement l'organe de sortie en translation. Selon ce deuxième exemple de mise en oeuvre, le frein peut laisser l'organe de sortie libre en 5 rotation selon le deuxième mode de fonctionnement. Selon ce deuxième mode, des moyens intégrés à la boîte de vitesses, qui seront décrits ultérieurement, peuvent alors permettre de convertir le mouvement fourni par le moteur électrique tournant en une rotation de l'organe de sortie. L'invention a encore pour objet, selon un autre de ses aspects, un ensemble comprenant : 10 - un actionneur tel que défini ci-dessus, et - une boîte de vitesses comprenant un organe d'entrée connecté à l'organe de sortie de l' actionneur. L'ensemble peut être tel que: - la translation de l'organe d'entrée selon le premier mode de fonctionnement permette 15 l'engagement des rapports, et - la rotation de l'organe d'entrée selon le deuxième mode de fonctionnement permette la sélection des rapports. La boîte de vitesses peut présenter une grille interne de passage des vitesses présentant des premières portions empruntées par un levier entraîné par l'organe d'entrée de la boîte de vitesses 20 pour sélectionner des rapports et des deuxièmes portions empruntées par le levier pour engager les rapports. Ce levier est distinct du levier de passage des vitesses visible par un utilisateur et qui se déplace dans une grille externe de la boîte de vitesses. Au sens de la présente invention, on engage un rapport lorsque, le levier de passage des vitesses étant disposé à mi-chemin entre deux rapports consécutifs, on déplace ce levier pour 25 amener ce dernier en position correspondant à ce rapport. Toujours au sens de la présente demande, on sélectionne un rapport lorsque l'on déplace le levier de passage des vitesses entre deux positions dans chacune desquelles il est à mi-chemin entre deux rapports consécutifs. Dans la grille interne, au moins une première portion peut être définie entre des bords non 30 perpendiculaires aux bords d'au moins une, notamment chaque, deuxième portion adjacente à cette première portion. Notamment lorsque l'actionneur est selon le premier exemple de mise en oeuvre, chaque première portion peut s'étendre entre deux bords parallèles entre eux et non perpendiculaires aux bords des deuxièmes portions adjacentes, les bords de chaque deuxième portion étant parallèles entre eux. Des chanfreins sont alors ménagés sur la grille interne.

3035467 6 Selon un exemple, l'orientation des bords de la première portion est contraire à celle de l'angle d'hélice de vis de l'organe de transformation de type vis-écrou du système d'entrainement de l'organe de sortie de l'actionneur. Les orientations précitées correspondent respectivement : 5 - au signe de l'angle aigu orienté défini entre un bord de la première portion et une première droite, et - au signe de l'angle aigu orienté défini entre le filet de l'hélice de cet organe de transformation de type vis-écrou et une deuxième droite, parallèle à la première droite. Dans ce cas, ces angles aigus sont de signe différent, ayant le cas échéant des valeurs 10 différentes. Une telle orientation contraire de l'angle d'hélice et des bords de la première portion permet de décélérer la vitesse de passage de certaines vitesses, par exemple le passage des rapports 2-3 et 45, puisque le moteur électrique tournant a plus de tours à effectuer pour passer le chanfrein. Ceci est avantageux lorsque ce moteur électrique tournant, qui permet le déplacement en translation 15 selon le premier mode, est sous-dimensionné. En variante, l'orientation des bords de la première portion peut être la même que celle de l'angle d'hélice de vis de l'organe de transformation de type vis-écrou du système d'entrainement de l'organe de sortie de l'actionneur. Les orientations sont définies comme précédemment. Ces angles aigus sont alors de même signe, mais non nécessairement de même valeur.

20 Une telle orientation identique de l'angle d'hélice et des bords de la première portion permet d'accélérer la vitesse de passage de certaines vitesses, par exemple le passage des rapports 2-3 et 4-5, puisque le moteur électrique tournant a moins de tours à effectuer pour passer le chanfrein. Ceci est avantageux lorsque ce moteur électrique tournant, qui permet le déplacement en translation selon le premier mode, est surdimensionné.

25 Le cas échéant, la valeur absolue de cet angle aigu d'hélice peut être égale à celle de l'angle aigu que fait chaque bord de la première portion avec la première droite. Lorsque l'actionneur est selon le deuxième exemple de mise en oeuvre, la boîte de vitesses peut comprendre un dispositif de maintien en position au point mort de l'organe d'entrée, et ce dispositif et le moteur électrique tournant peuvent être dimensionnés de manière à ce que le 30 déplacement du moteur électrique tournant permette le déplacement en rotation de l'organe de sortie et de l'organe d'entrée selon le deuxième mode de fonctionnement. Le dispositif de maintien en position au point mort peut comprendre des moyens de maintien en position axiale de l'organe d'entrée de la boîte de vitesses, tel qu'un billage axial, et/ou des moyens de maintien en position angulaire de cet organe d'entrée, tel qu'un billage angulaire et/ou 3035467 7 des ressorts de rappel. Le dimensionnement précité peut alors consister à faire en sorte que le rapport entre : - le seuil d'effort à vaincre pour déplacer l'organe d'entrée en translation, correspondant à l'effort exercé par le billage axial et les frottements, et 5 - le seuil de couple à vaincre pour déplacer l'organe d'entrée en rotation, correspondant au couple exercé par le billage angulaire et/ou les ressorts de rappel, soit supérieur au rapport entre l'effort axial et le couple exercé par le moteur électrique tournant sur l'organe de sortie de l'actionneur. Un tel dimensionnement permet alors de déplacer en rotation, et non en translation, l'organe 10 d'entrée de la boîte de vitesses. En variante de ce qui a été décrit précédemment, l'ensemble peut être tel que: - la translation de l'organe d'entrée selon le premier mode de fonctionnement permette la sélection des rapports, et - la rotation de l'organe d'entrée selon le deuxième mode de fonctionnement permette 15 l'engagement des rapports. Dans tout ce qui précède, chaque réducteur peut être un train d'engrenages, ces derniers étant parallèles ou sécants. En variante, chaque réducteur peut mettre en oeuvre des planétaires. Chaque moteur électrique tournant précité peut être sans balai et équipé de capteurs de position relatifs, par exemple des sondes à effet Hall de commutation de ces moteurs.

20 Un capteur de position absolu peut être prévu pour connaître le rapport engagé. Un tel capteur est par exemple une sonde à effet Hall en trois dimensions. L'information fournie par ce capteur peut permettre de commander le moteur électrique tournant additionnel selon le premier exemple de mise en oeuvre ou le frein selon le deuxième exemple de mise en oeuvre. L'invention pourra être mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre d'exemples 25 non limitatifs de mise en oeuvre de celle-ci et à l'examen du dessin annexé sur lequel : - la figure 1 représente de façon schématique et partielle un ensemble avec un actionneur selon un premier exemple de mise en oeuvre de l'invention, - la figure 2 représente un exemple de grille de la boîte de vitesses de l'ensemble de la figure 1, - la figure 3 représente une variante d'un actionneur selon le premier exemple de mise en oeuvre 30 de l'invention, - les figures 4 et 5 sont différentes vues d'une autre variante d'un actionneur selon le premier exemple de mise en oeuvre de l'invention, - la figure 6 représente, de façon similaire à la figure 1, un ensemble avec un actionneur selon un deuxième exemple de mise en oeuvre de l'invention, et 3035467 8 - les figures 7 et 8 illustrent deux configurations différentes d'un aspect supplémentaire de l'invention. On a représenté sur la figure 1 un ensemble 1 selon un premier exemple de mise en oeuvre de l'invention.

5 Cet ensemble comprend une boîte de vitesses 2 et un actionneur 3 de cette boîte de vitesses 2. La boîte de vitesses 2 comprend un organe d'entrée 5, déplacé par l'actionneur 3 et une grille interne 6 de passage des vitesses dans laquelle un levier 8 non représenté sur la figure 1 se déplace sous l'effet du déplacement de l'organe d'entrée 5 de l'actionneur 3. Ce levier 8 est un doigt différent du levier de passage des vitesses visible par un utilisateur.

10 Dans l'exemple considéré, la boîte de vitesses 2 est à commande externe rotolinéaire et la translation de l'organe d'entrée 5 de l'actionneur permet l'engagement des rapports, tandis que la rotation de cet organe d'entrée 5 permet la sélection des rapports. Comme représenté sur la figure 2, la grille interne 6 de passage des vitesses présente : - des premières portions 11 empruntées par le levier 8 lors de la sélection des rapports, et 15 - des deuxièmes portions 10 empruntées par le levier 8 lors de l'engagement des rapports. Chacune de ces portions 10, respectivement 11, s'étend entre deux bords parallèles 12, respectivement 13. L'organe d'entrée 5 de la boîte de vitesses 2 est rigidement couplé, par exemple via une goupille 15, à un organe de sortie 17 de l'actionneur 3 dont différents exemples de mise en oeuvre 20 vont maintenant être décrits en détail. L'actionneur 3 comprend, outre l'organe de sortie 17, un système d'entraînement 20 de cet organe de sortie 17, et ce système 20 est configuré pour déplacer l'organe de sortie 17: - en translation, de préférence uniquement en translation, selon un premier mode de fonctionnement, et 25 - en rotation selon un deuxième mode de fonctionnement. Le système d'entraînement 20 comprenant dans l'exemple des figures 1 à 5 : - un moteur électrique tournant 22, dont le mouvement est utilisé à la fois selon le premier mode de fonctionnement et selon le deuxième mode de fonctionnement pour déplacer l'organe de sortie 17, et 30 - un moteur électrique tournant additionnel 24, dont le mouvement est uniquement utilisé selon le deuxième mode de fonctionnement pour déplacer en rotation l'organe de sortie 17. Dans les exemples représentés, l'axe X de déplacement de l'organe de sortie 17 est distinct de l'axe Y de rotation du moteur électrique tournant 22 et de l'axe Z de rotation du moteur électrique tournant additionnel 24, et ces axes X, Y et Z sont parallèles entre eux.

3035467 9 Le système d'entraînement 20 comprend encore un organe de transformation de type vis-écrou interposé entre le moteur électrique tournant 22 et l'organe de sortie 17, de manière à permettre de transformer le mouvement de rotation du moteur électrique 22 en un mouvement de translation pour le déplacement de l'organe de sortie 17 selon le premier mode de fonctionnement.

5 Dans les exemples décrits, un réducteur 25 est interposé entre le moteur électrique tournant 22 et l'organe de transformation de type vis-écrou. Le réducteur 25 est ici un train d'engrenages parallèles. L'organe de transformation est ici formé par la coopération entre une vis 28 et un écrou 29 mais il pourrait être autre, par exemple une vis à billes ou une vis à rouleaux planétaires.

10 Dans l'exemple des figures 1 et 3, l'organe de sortie 17 est solidaire de l'écrou 29 qui coopère avec la vis 28 déplacée en rotation par le moteur électrique tournant 22. L'organe de sortie 17 définit dans cet exemple un logement intérieur 26 dans lequel est reçu la vis 28. Dans l'exemple des figures 1 et 3, le système d'entraînement 20 comprend successivement, afin de transmettre le couple fourni par le moteur électrique tournant 22 : 15 - le réducteur 25, entraîné en rotation par un arbre de sortie du moteur électrique tournant 22, - la vis 28 entraînée en rotation par le réducteur 25 et guidée en rotation par au moins un palier 32 par rapport au bâti de l'actionneur, et - l'écrou 29, déplacé en translation lorsque la vis 28 se déplace, ce déplacement de l'écrou entraînant le déplacement en translation de l'organe de sortie 17 selon le premier mode de 20 fonctionnement. Dans l'exemple des figures 4 et 5, l'organe de sortie 17 est solidaire de la vis 28 qui coopère avec l'écrou 29 déplacé en rotation par le moteur électrique tournant 22. Dans cet exemple, le système de transmission 20 comprend successivement, afin de transmettre le couple fourni par le moteur électrique tournant : 25 - le réducteur 25, entraîné en rotation par l'arbre de sortie du moteur électrique tournant 22, - l'écrou 29, entraîné en rotation par le réducteur 25 et guidé en rotation par au moins un palier 32 par rapport au bâti de l'actionneur, et - la vis 28, déplacée en translation lorsque l'écrou 29 se déplace, ce déplacement de la vis 28 entraînant le déplacement en translation de l'organe de sortie 17 selon le premier mode de 30 fonctionnement. Dans l'exemple des figures 1 et 3 à 5, un réducteur additionnel 35 est interposé entre le moteur électrique tournant additionnel 24 et une pièce intermédiaire 36 connectée en rotation avec l'organe de sortie 17 de l'actionneur 3. L'organe de sortie 17 est par ailleurs mobile en translation selon l'axe de déplacement par rapport à la pièce intermédiaire 36. Similairement à ce qui a été 3035467 10 décrit en référence au réducteur 25, ce réducteur additionnel 35 peut être un train d'engrenages parallèles. Dans l'exemple de la figure 1, la pièce intermédiaire 36 est un manchon creux dont la surface radialement extérieure est apte à être déplacée en rotation par le réducteur 35 et dont la surface 5 radialement intérieure définit, avec l'organe de sortie 17, des cannelures, de manière à permettre à connecter en rotation ces pièces précitées tout en permettant un déplacement en translation axiale. Le manchon 36 s'étend, comme on peut le voir sur la figure 1, tout autour d'une fraction de la longueur de l'organe de sortie 17. Au contraire, dans l'exemple des figures 3 à 5, la pièce intermédiaire 36 est un pignon disposé 10 uniquement sur une fraction du pourtour angulaire de l'organe de sortie. Ce pignon coopère avec le réducteur 35 pour déplacer la pièce intermédiaire 36 en rotation. Dans l'exemple des figures 3 à 5, le pignon 36 coopère en outre avec une excroissance dentée 40 de l'organe de sortie 17. On va maintenant décrire le fonctionnement de l'ensemble 1 qui vient d'être décrit selon le 15 premier exemple de mise en oeuvre de l'invention. Lorsque l'on souhaite engager un rapport de la boîte de vitesses 2, l'actionneur 3 est commandé dans un premier mode de fonctionnement. Dans ce premier mode, le moteur électrique tournant 22 est commandé pour se déplacer en rotation tandis que le moteur électrique tournant additionnel 24 est commandé pour être bloqué. Ce blocage sous couple variable du moteur 20 électrique additionnel 24 est par exemple obtenu par un asservissement en position ou par une alimentation constante d'une phase de l'enroulement électrique du stator de ce moteur lorsque ce dernier est sans balai. Le moteur électrique additionnel 24 étant bloqué, aucun déplacement en rotation n'est possible pour la pièce intermédiaire 36 et donc pour l'organe de sortie 17. Le mouvement de rotation du moteur électrique 22 est transformé par l'organe de transformation de 25 type vis-écrou en un mouvement de translation. L'organe de sortie 17 est alors uniquement déplacé en translation et le déplacement souhaité pour le levier 8 de la boîte de vitesses 2 dans une portion 10 de la grille 6 est alors obtenu. Lorsque l'on souhaite sélectionner un rapport de la boîte de vitesses 2, l'actionneur 3 est commandé dans un deuxième mode de fonctionnement. Dans ce deuxième mode, chacun du 30 moteur électrique tournant 22 et du moteur électrique tournant additionnel 24 sont commandés pour se déplacer en rotation. Cette commande simultanée des moteurs électriques 22 et 24 se fait de manière à ce que ces moteurs 22 et 24 présentent entre eux un rapport de vitesses fixe prédéfini. Cette valeur constante de rapport de vitesses est ici déterminée fonction du pas du système de type vis-écrou et des rapports de réduction des réducteurs 25 et 35. Sous l'effet de ce 35 mouvement combiné des moteurs électriques tournants 22 et 24, la pièce intermédiaire 36 se 3035467 11 déplace en rotation, entraînant alors en rotation autour de l'axe X l'organe de sortie 17. Du fait de ce déplacement, le levier 8 se déplace dans la portion 11 de la grille 6 pour sélectionner un rapport de la boîte de vitesses 2. On va maintenant décrire, en référence à la figure 6, un ensemble 1 avec un actionneur 3 selon 5 un deuxième exemple de mise en oeuvre de l'invention. Selon ce deuxième exemple, l'actionneur 3 est dépourvu de moteur électrique tournant additionnel 24 et de réducteur 35, mais il comprend un frein 40 qui est ici un frein électromagnétique normalement fermé. Comme on le verra par la suite, ce frein 40 vient immobiliser sélectivement en rotation, une 10 pièce intermédiaire 36 connectée en rotation avec l'organe de sortie 17. La pièce intermédiaire 36 est par exemple un manchon, similairement à ce qui a été décrit en référence à la figure 1. Le manchon présente alors une surface radialement extérieure contre laquelle un élément mobile du frein 40 vient sélectivement en appui pour immobiliser en rotation cette pièce intermédiaire 36. La surface radialement intérieure du manchon 36 peut alors former, avec l'organe de sortie 17, des 15 cannelures permettant de connecter en rotation ces pièces 36 et 17, tout en permettant un déplacement en translation de l'organe de sortie 17 par rapport au manchon 36. Le reste de l'actionneur 3 est par exemple identique à ce qui a été décrit en référence au premier exemple de mise en oeuvre de l'invention. On va maintenant décrire le fonctionnement de cet ensemble.

20 Lorsque l'on souhaite engager un rapport de la boîte de vitesses 2, l'actionneur 3 est commandé dans un premier mode de fonctionnement. Dans ce premier mode, le moteur électrique tournant 22 est commandé pour se déplacer en rotation tandis que le frein électromagnétique est commandé pour immobiliser en rotation le manchon 36. Le manchon 36 étant bloqué, aucun déplacement en rotation n'est possible pour l'organe de sortie 17. Le mouvement de rotation du 25 moteur électrique 22 est transformé par l'organe de transformation de type vis-écrou en un mouvement de translation. L'organe de sortie 17 est alors uniquement déplacé en translation et le déplacement souhaité pour le levier 8 de la boîte de vitesses 2 dans une portion 10 de la grille 6 est alors obtenu. Lorsque l'on souhaite sélectionner un rapport de la boîte de vitesses 2, l'actionneur 3 est 30 commandé dans un deuxième mode de fonctionnement. Dans ce deuxième mode, le moteur électrique tournant 22 est toujours commandé pour se déplacer en rotation tandis que le frein électromagnétique est commandé de manière à libérer le manchon 36 en rotation. Rien ne s'oppose alors au déplacement en rotation de ce dernier et donc de l'organe de sortie 17. Le déplacement en rotation de l'organe de sortie s'obtient alors en dimensionnant le système 20 de 35 l'actionneur 3 par rapport à un dispositif de maintien en position au point mort de l'organe 3035467 12 d'entrée 5 et aux frottements exercés directement ou non, sur cet organe d'entrée par le reste de la boîte de vitesses 2. Le dispositif de maintien en position au point mort comprend par exemple un billage axial, un billage angulaire et des ressorts de rappel. Le dimensionnement précité consiste alors à faire en sorte que le rapport entre : 5 - le seuil d'effort à vaincre pour déplacer l'organe d'entrée 5 de la boîte de vitesses 2 en translation, correspondant à l'effort exercé par le billage axial et les frottements, et - le seuil de couple à vaincre pour déplacer l'organe d'entrée 5 en rotation, correspondant au couple exercé par le billage angulaire et/ou les ressorts de rappel, soit supérieur au rapport entre l'effort axial et le couple exercé par le moteur sur l'organe de sortie 10 de l'actionneur. Lorsque l'ensemble 1 présente un tel dimensionnement, le déplacement du moteur électrique tournant 22 permet alors de déplacer en rotation et non en translation l'organe d'entrée 5 de la boîte de vitesses 2, de sorte que le levier 8 se déplace dans la portion 11 de la grille 6 pour sélectionner un rapport de la boîte de vitesses 2.

15 La présente invention peut s'appliquer avec une grille interne 6 dont les bords 13 de la première portion 11 sont perpendiculaires aux bords 12 de la deuxième portion 10. En variante, comme représenté sur la figure 2 et, de façon plus précise sur les figures 7 et 8, chaque première portion 11 peut s'étendre entre deux bords parallèles 13 entre eux et non perpendiculaires aux bords 12 des deuxièmes portions adjacentes 10. Des chanfreins sont alors 20 ménagés sur la grille interne 6. Dans l'exemple de la figure 7, l'orientation des bords 13 de la chaque première portion 11 de la grille interne 6 est la même que celle de l'angle d'hélice de la vis 28 de l'organe de transformation de type vis-écrou du système d'entrainement 20 de l'actionneur 3. Les angles orientés aigus Al et A2 définis respectivement : 25 - entre un bord 13 de la première portion 11 et une première droite, et - entre le filet de la vis 28 et une deuxième droite, parallèle à la première droite, sont alors de même signe. Dans la variante de la figure 8, l'orientation des bords 13 de la chaque première portion 11 de la grille interne 6 est contraire à celle de l'angle d'hélice de la vis 28 de l'organe de 30 transformation de type vis-écrou du système d'entrainement 20 de l'actionneur 3. Les angles orientés aigus Al et A2 définis comme précédemment sont alors de signe contraire. Le cas échéant, la valeur absolue des angles Al et A2 précités peut être la même. L'invention n'est pas limitée aux exemples qui viennent d'être décrits.

Claims (16)

1. REVENDICATIONS1. Actionneur (3) pour boîte de vitesses (2), comprenant : - un organe de sortie (17) apte à être solidarisé à un organe d'entrée (5) de la boîte de vitesses (2) pour déplacer de dernier, et - un système d'entraînement (20) de l'organe de sortie (17), configuré pour déplacer l'organe de sortie (17): - en translation selon un premier mode de fonctionnement, et - en rotation selon un deuxième mode de fonctionnement, le système d'entraînement (20) comprenant un moteur électrique tournant (22), dont le mouvement est utilisé à la fois selon le premier mode de fonctionnement et selon le deuxième mode de fonctionnement pour déplacer l'organe de sortie (17).
2. 2. Actionneur selon la revendication 1, le système d'entraînement (20) comprenant un organe de transformation de type vis-écrou (28, 29) interposé entre le moteur électrique tournant (22) et l'organe de sortie (17), de manière à permettre de transformer le mouvement de rotation du moteur électrique (22) en un mouvement de translation pour le déplacement de l'organe de sortie (17) selon le premier mode de fonctionnement.
3. 3. Actionneur selon la revendication 2, l'organe de sortie (17) étant solidaire d'un écrou (29) coopérant avec une vis (28) déplacée en rotation par le moteur électrique tournant (22).
4. 4. Actionneur selon la revendication 2, l'organe de sortie (17) étant solidaire d'une vis (28) coopérant avec un écrou (29) déplacé en rotation par le moteur électrique tournant (22).
5. 5. Actionneur selon l'une quelconque des revendications précédentes, le système d'entraînement (20) comprenant un moteur électrique tournant additionnel (24), configuré pour déplacer en rotation une pièce intermédiaire (36) connectée en rotation avec l'organe de sortie (17).
6. 6. Actionneur selon la revendication 5, le moteur électrique tournant additionnel (24) étant bloqué selon le premier mode de fonctionnement.
7. 7. Actionneur selon la revendication 6, le moteur électrique tournant (22) et le moteur électrique tournant additionnel (24) se déplaçant tous les deux en rotation selon le deuxième mode de fonctionnement, étant commandés de façon synchronisée et présentant entre eux un rapport de vitesses fixe prédéfini, le rapport de vitesses fixe étant notamment fonction du pas du système de type vis-écrou (28, 29).
8. 8. Actionneur selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, la pièce intermédiaire (36) étant mobile axialement par rapport à l'organe de sortie (17).
9. 9. Actionneur selon la revendication 8, la pièce intermédiaire (36) étant un manchon s'étendant autour d'une fraction de l'organe de sortie (17) ou la pièce intermédiaire (36) étant un pignon 3035467 14 engrenant directement ou indirectement avec l'organe de sortie (17) de manière à déplacer ce dernier en rotation.
10. 10. Actionneur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, le système d'entraînement (20) étant dépourvu de moteur électrique tournant additionnel et comprenant un frein (40) 5 immobilisant sélectivement en rotation l'organe de sortie (17).
11. 11. Actionneur selon la revendication 10, le frein (40) immobilisant en rotation l'organe de sortie (17) selon le premier mode de fonctionnement et le frein (40) laissant l'organe de sortie (17) libre en rotation selon le deuxième mode de fonctionnement.
12. 12. Ensemble (1) comprenant : 10 - un actionneur (3) selon l'une quelconque des revendications précédentes, et - une boîte de vitesses (2) comprenant un organe d'entrée (5) connecté à l'organe de sortie (17) de l'actionneur (3).
13. 13. Ensemble selon la revendication 12, étant tel que : - la translation de l'organe d'entrée (5) selon le premier mode de fonctionnement permette 15 l'engagement des rapports, et - la rotation de l'organe d'entrée (5) selon le deuxième mode de fonctionnement permette la sélection des rapports.
14. 14. Ensemble selon la revendication 12 ou 13, la grille (6) de passage des vitesses présentant des premières portions (11) empruntées par un levier (8) entraîné par pour sélectionner des rapports et 20 des deuxièmes portions (10) empruntées par le levier (8) pour engager les rapports, au moins une première portion (11) étant définie entre des bords (13) non perpendiculaires aux bords (12) d'au moins une, notamment chaque, deuxième portion (10) adjacente à cette première portion (11).
15. 15. Ensemble selon la revendication 14, l'orientation des bords (13) de la première portion (11) étant contraire à celle de l'angle d'hélice de vis de l'organe de transformation de type vis-écrou 25 (28, 29) du système d'entrainement (20) de l'organe de sortie (17) de l'actionneur (3) ou l'orientation des bords (13) de la première portion (11) étant la même que celle de l'angle d'hélice de vis de l'organe de transformation de type vis-écrou (28, 29) du système d'entrainement (20) de l'organe de sortie (17) de l'actionneur (3).
16. 16. Ensemble selon la revendication 12 ou 13, l'actionneur étant selon la revendication 10 ou 11, 30 la boîte de vitesses (2) comprenant un dispositif de maintien en position au point mort de l'organe d'entrée (5), et ce dispositif de maintien et le moteur électrique tournant (22) étant dimensionnés de manière à ce que le déplacement du moteur électrique tournant (22) permette le déplacement en rotation de l'organe de sortie (17) de l'actionneur (3) et de l'organe d'entrée (5) de la boîte de vitesses (2) selon le deuxième mode de fonctionnement.35