Brevet FR2772866A1 — publié le 19990625

La présente invention concerne une installation d'actionnement pour actionner automatiquement une boîte de vitesses comprenant au moins deux actionneurs dont les pièces menées peuvent être entraînées en translation et entraînent5 un axe de commutation de la boîte de vitesses en rotation et en translation pour une sélection de vitesses et de voies. On connaît déjà des installations d'actionnement pour actionner automatiquement, par exemple selon les docu- ments DE 195 35 755 Al et DE 21 24 624 OS. La difficulté de ces installations d'actionnement réside dans leur construc- tion complexe et dans le grand nombre de pièces qui les cons- tituent. L'installation d'actionnement selon le document DE 195 35 755 Al se trouve dans le prolongement axial de l'axe du levier de commande de changement de vitesses appelé en abrégé ci-après " axe du levier de commande ". Or précisé- ment à ce niveau, le volume disponible est toujours très ré- duit à cause des installations de plus en plus compactes des boîtes de vitesses de moteur. La présente invention a pour but de développer une installation d'actionnement de construction simple et qui puisse se placer à côté de l'axe du levier de commande de changement de vitesses. A cet effet, l'invention concerne une installa- tion d'actionnement du type défini ci-dessus caractérisée en ce que les pièces menées d'entraînement en translation coopè- rent avec un élément de levier relié à l'axe de commutation et monté articulé par au moins une articulation. Comme les parties menées (ou de sortie) des ac- tionneurs coopèrent avec un levier relié à l'axe du levier de commande et produisent ainsi chaque fois un mouvement de l'axe du levier de commande à partir du mouvement induit par les actionneurs, on peut prévoir l'installation d'actionnement à côté de l'axe du levier de commande. Il est également avantageux de prévoir un élément de levier monté articulé, coopérant d'un côté avec les pièces menées de l'installation d'actionnement et relié de l'autre côté à l'axe du levier de commande. Ce levier permet de transmettre à la fois un mouvement de translation et un mou- vement de rotation à l'axe du levier de commande. Comme ces deux types de mouvements sont transmissibles par ce levier à l'axe de commande du levier, cela réduit le nombre de pièces nécessaires.5 Il est avantageux de prévoir un élément de levier ayant au moins trois bras, l'un des bras coincidant avec un axe de rotation prédéterminé par l'un des actionneurs, et l'élément de levier peut être déboîté à l'aide de cet action- neur. Dans une telle disposition, la position du bras prévu sur l'axe de rotation de l'élément de levier est symétrique par rapport à l'axe de rotation, ne change pas par rotation de l'élément de levier autour de cet axe de rotation. Il est avantageux de prévoir un levier coudé, monté à rotation. Ce levier coudé permet d'associer en paral- lèle les actionneurs de manière à gagner de la place. On peut également montrer les actionneurs parallèlement à l'axe du levier de commande. Suivant d'autres caractéristiques avantageuses de l'invention: * les actionneurs sont des vérins hydrauliques, * les actionneurs font entre eux un angle, * les actionneurs sont parallèles l'un à l'autre, * au moins une pièce menée de l'un des actionneurs est cou- plée à l'élément de levier par le levier coudé monté en ro- tation. * l'élément de levier comporte au moins une surface enveloppe sphérique qui coopère avec une surface d'appui opposée, formant un palier sphérique, * l'élément de levier est monté articulé par l'intermédiaire d'un croisillon d'articulation, * l'élément de levier comporte au moins trois bras pour transmettre les mouvements induits, * un axe central de l'un des bras coïncide avec un axe de ro- tation prédéterminé par un actionneur axe de rotation au- tour duquel l'élément de levier peut être entraîné par cet actionneur. La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide de quelques exemples de réa- lisation représentés schématiquement dans les dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 montre une installation d'actionnement ayant des actionneurs montés en parallèle, - la figure 2 montre l'installation d'actionnement avec des actionneurs faisant entre eux un angle, - la figure 3 est une vue de dessus de la figure 2, - la figure 4 montre un élément de levier en forme de croi- sillon. Selon la figure 1, la description concerne tout d'abord un exemple de réalisation d'une installation d'actionnement 1, qui sera décrite dans sa structure de prin- cipe pour l'actionnement automatique d'une boîte de vitesses. L'installation d'actionnement 1 comprend des ac- tionneurs 3,5. Comme actionneur 3 qui induit un mouvement de translation de l'axe de commande de levier de changement de vitesses 15, il est prévu un vérin 21 à simple effet auquel est associé un ressort de rappel 27. Pour induire un mouve- ment de translation, on commande ce vérin à simple effet 21 à l'aide d'une installation de commande non représentée. En commandant le vérin à simple effet 21, une pièce menée 11 du vérin 21 exécute un mouvement de translation. Cette pièce me- née 11 est reliée solidairement au moins axialement à un ar- bre 12. L'arbre 12 porte un élément de liaison 19. Cet élément de liaison comporte une partie en saillie 45, radiale avec une cavité 47. La cavité 47 reçoit un élément à rotule 41 d'un élément de levier 9. Cet élément de levier 9 présente en son milieu une rotule 40 constituant une articulation 39 pour former un palier articulé. A l'aide de cette rotule 40, de levier 9 est un montage sphérique. L'élément de levier 9 tel que représenté fait corps avec deux bras 35. Le premier bras est relié à l'élément de liaison 17 comme cela a été décrit ci-dessus par une articulation à rotule 51 formée par la ca- vité et l'élément de rotule 41. La rotule 40 comporte au moins un autre bras 35 relié de manière articulée à une ro- tule d'articulation 53 et un élément de liaison 19; l'élément de liaison 19 est lui-même relié solidairement à l'axe de commande de levier 15. Cette installation d'actionnement 1 comprend un autre actionneur 5 en forme de vérin à double effet 23. Ce vérin à double effet 23 comprend une pièce menée 13 entraînée en translation; cette pièce est reliée par une articulation à rotule 57 à un levier coudé 7. Ce levier coudé 7 pivote et comprend une partie en saillie axiale 59 qui pénètre dans une rainure longitudinale 61 prévue dans l'élément de liaison 17. Les deux actionneurs 3,5 sont découpés l'un de l'autre et agissent tous deux sur l'élément de levier 9; la commande par l'actionneur 5 induit un mouvement de rotation dans l'axe du levier de commande 15 et le mouvement d'actionnement de l'actionneur 3 induit un mouvement de translation dans l'axe du levier de commande 15. Dans cette réalisation, le vérin à double effet 23 actionne l'axe du levier de commande 15 dans la direction de sélection du rapport de vitesses. Le fonctionnement de l'installation d'action- nement 1 sera décrit brièvement ci-après. Pour un mouvement de translation de l'axe du levier de commande 15, on commande le levier 21 à simple effet. La pièce menée 11 du vérin 21 exécute un mouvement de translation et l'axe 12 suit ce mou- vement de translation; l'élément de liaison 17 est ainsi également entraîné en translation. L'élément de liaison transmet ce mouvement à l'élément de levier 9 et l'élément de levier 9 monté, articulé, tourne autour d'un axe de rotation théorique perpendiculaire au mouvement ainsi induit. Ce mou- vement de rotation entraîne l'élément de liaison 19 dans la direction opposée au mouvement induit par l'élément de levier 9. Pour commander l'actionneur 5, la pièce menée 13 effectue un mouvement de translation. Ce mouvement est trans- mis par l'articulation à rotule 57 au levier coudé 7. Ce mou- vement de translation se traduit par un mouvement de rotation du levier coudé 7 et la saillie axiale 59 suit ce mouvement. Cette saillie axiale entraîne l'élément de liaison 17, en ro- tation autour d'un axe de rotation perpendiculaire à l'axe de rotation du levier coudé 7. L'axe de rotation de l'élément de liaison 17 coïncide avec la direction de mouvement de la pièce menée 11 ou avec l'axe central de l'arbre 12. Si l'élément de liaison 17 peut tourner, en étant néanmoins mon- té de manière fixe sur l'axe 12, alors la pièce menée 11 peut être reliée solidairement à l'axe 12 ou faire corps avec l'axe 12. Si toutefois l'élément de liaison 17 est relié so- lidairement à l'axe 12 ou fait corps avec celui-ci, alors la pièce menée 11 doit être reliée à rotation mais néanmoins so- lidairement axialement à l'axe 12 pour assurer le découplage du mouvement induit par les actionneurs 3,5. Les figures 2 et 3 montrent un mode de réalisa- tion d'une installation d'actionnement 1 dans laquelle les actionneurs 3, 5 sont disposés avec un certain angle entre eux. Dans le cas présent, ils sont disposés à l'équerre. Ces actionneurs 3,5 entraînent l'élément de levier 9; ce dernier comporte dans cet exemple de réalisation trois bras 35 et peut être entraîné en rotation autour de deux axes de rota- tion perpendiculaires l'un à l'autre. L'élément de levier 9 comprend un élément de rotule 40 qui comprend des surfaces en forme de segment de rotule 31 monté sur les surfaces d'appui 33, opposées, et qui forment une articulation. Les figures 2 et 3 montrent également une partie en saillie 29 solidaire du boîtier. Dans cet exemple de réalisation, l'actionneur 3 qui induit un mouvement de translation dans l'axe du levier de commande 15 est un vérin à double effet 23. Grâce à cette pièce de sortie 11 de ce levier 23 à double effet, l'élément de liaison 17 peut tourner tout en étant solidaire axiale- ment. L'élément de liaison 17 est relié à l'élément de levier 9 par l'articulation à rotule 51. L'élément de levier 9 est lui-même relié de manière articulée par l'articulation à ro- tule 53 avec l'élément de liaison 19 lui-même relié solidai- rement à l'axe de commutation 15. L'élément de levier 9 comporte une autre articulation à rotule 55 par laquelle la pièce menée 13 de l'actionneur 5 coopère avec l'élément de levier 9. Cet actionneur 5 se présente sous la forme d'un vé- rin à simple effet 21 auquel est associé le ressort de rappel 27. La pièce menée 13 est muni d'un moyen de guidage 28 dans lequel pénètre une partie en saillie solidaire du boîtier et prédéterminant un montage orienté en position pour la pièce menée 13. Après le montage de la pièce menée 13, une cavité prévue dans cette pièce pour former l'articulation à rotule 15, présente une orientation prédéterminée. Dans cette construction, la position du troisième bras change. Ce troisième bras relie l'articulation à rotule à la pièce de sortie 13, un débattement de l'élément de levier 9 pour une transmission de mouvement se traduisant par un mouvement de translation de l'axe du levier de commande car son axe géométrique coincide avec l'axe de rotation de l'élément de levier. Pour le découplage en rotation, l'élément de le- vier 9 est relié par une articulation à rotule 51 à l'élément de liaison 17; l'élément de liaison 17 est monté à rotation, solidairement axialement sur la pièce menée 11 ou l'axe 12 correspondant. Le fonctionnement de l'installation d'action- nement 11 ne se distingue pas du fonctionnement de l'installation d'actionnement décrit ci-dessus en relation avec la figure 1. La figure 4 montre un autre mode de relation pos- sible d'un élément de levier 9. Cet élément de levier 9 est réalisé en plusieurs parties sous la forme d'un croisillon d'articulation 43. Ce croisillon d'articulation 43 comprend un axe central 63 et un levier 10. L'axe central 63 est monté en rotation et comporte une saillie axiale prévue pour former l'articulation à rotule 55. A la même hauteur axiale de l'axe géométrique, il est prévu une cavité 8 traversant l'axe cen- tral 63. Cette cavité 8 est traversée par le levier 10 de l'axe central 63. Le levier 10 peut tourner autour d'un axe de rotation qui se trouve dans le prolongement axial par rap- port à la pièce en saillie de l'articulation à rotule 55 for- mée avec une symétrie de rotation par rapport à cet axe de rotation. Cet élément de levier comprend trois bras de le- vier 35 coopérant avec deux actionneurs comme cela a déjà été décrit à l'aide des figures 2 et 3. NOMENCLATURE N O M E N C L A T U R E 1. Installation d'actionnement 3. Actionneur 5. Actionneur 7. Levier coudé 8. Cavité 9. Elément de levier 10. Levier 11. Pièce menée 12. Axe 13. Pièce menée 15. Axe du levier de commande du changement de vitesses 17. Elément de liaison 19. Elément de fixation 20. Axe 21. Vérin à simple effet 23. Vérin à double effet 27. Ressort de rappel 28. Moyen de guidage 29. Partie en saillie solidaire du boîtier 31. Surface d'appui 33. Surface de segment de sphère 35. Bras 37. Axe de rotation 39. Articulation 40. Rotule 41. Articulation à rotule 43. Articulation à croisillon 45. Partie en saillie 47. Cavité 49. Elément de rotule 51. Articulation à rotule 53. Articulation à rotule 55. Articulation à rotule 57. Articulation à rotule 59. Partie en saillie axiale 61. Rainure longitudinale R E V E N D I C A T I O N S 1 ) Installation d'actionnement pour actionner automatique- ment une boîte de vitesses comprenant au moins deux action- neurs dont les pièces menées peuvent être entrainées en translation et entraînent un axe de commutation de la boite de vitesses en rotation et en translation pour une sélection de vitesses et de voies, caractérisée en ce que les pièces menées (11, 13) d'entraînement en translation coo- pèrent avec un élément de levier (9) relié à l'axe de commu- tation (15) et monté articulé par au moins une articulation (39). 2 ) Installation d'actionnement selon la revendication 1, caractérisée en ce que les actionneurs (3 à 5) sont des vérins hydrauliques (21, 23). 3 ) Installation d'actionnement selon la revendication 1, caractérisée en ce que les actionneurs (3, 5) font entre eux un angle. 4 ) Installation d'actionnement selon la revendication 1, caractérisée en ce que les actionneurs (3, 5) sont parallèles l'un à l'autre. ) Installation d'actionnement selon la revendication 1, caractérisée en ce qu' au moins une pièce menée (11, 13) de l'un des actionneurs (3, 5) est couplée à l'élément de levier (9) par le levier coudé (7) monté en rotation. 6 ) Installation d'actionnement selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'élément de levier (9) comporte au moins une surface enve- loppe sphérique (33) qui coopère avec une surface d'appui (31) opposée, formant un palier sphérique. 7 ) Installation d'actionnement selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'élément de levier (9) est monté articulé par l'intermédiaire d'un croisillon d'articulation (43)5 8 ) Installation d'actionnement selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'élément de levier (9) comporte au moins trois bras (35) pour transmettre les mouvements induits. 9 ) Installation d'actionnement selon la revendication 8, caractérisée en ce qu' un axe central de l'un des bras (35) coïncide avec un axe de rotation prédéterminé par un actionneur (3, 5), axe de rota- tion autour duquel l'élément de levier (9) peut être entraîné par cet actionneur (3, 5).