Brevet FR2821139A1 — publié le 20020823

L'invention concerne un actionneur de commande, en particulier pour la commande automatisée d'une boîte de vitesses automatisée d'un véhicule automobile. En outre, l'invention concerne un procédé de commande d'un tel actionneur de commande. De tels actionneurs de commande sont connus dans l'état actuel de la technique. Dans le document DE 19 73 40 23, par exemple un doigt de la fourchette de sélection d'une boîte de vitesses automatisée est actionné par le fait que deux moteurs effectuent une fois le réglage axial et une fois le mouvement en torsion du doigt autour d'un arbre, où à chaque fois l'autre moteur s'arrête lorsque l'un des moteurs démarre. Cela conduit, entre autres conséquences, à ce que les deux moteurs utilisés doivent être conçus en ayant des dimensions relativement importantes, car ils doivent à chaque fois, seuls, apporter les forces nécessaires en cours de fonctionnement. Le but de la présente invention est de réaliser un actionneur de commande, en particulier pour une boîte de vitesses automatisée qui est constituée simplement, qui est conçue en étant plus petite concernant ses moteurs et qui apporte cependant les forces apparaissant au cours du fonctionnement d'une boîte de vitesses. Cela peut être obtenu avec un arbre de commande central comprenant un doigt de la fourchette de sélection, dans le cas d'un actionneur de commande servant à la commande automatisée d'une boîte de vitesses dans la chaîne cinématique d'un véhicule automobile, par le fait que lorsque deux rainures tournant en sens inverse sont introduites dans une zone de l'arbre de commande et que deux manchons pouvant être entraînés indépendamment l'un de l'autre sont disposés pratiquement de façon concentrique par rapport à l'arbre de commande, où chacun des deux manchons comprend au moins un doigt qui s'engage à chaque fois dans l'une des rainures. Cela peut être obtenu également avec un arbre de commande central comprenant un doigt de la fourchette de sélection, dans le cas d'un actionneur de commande servant à la commande automatisée d'une boîte de vitesses dans la chaîne cinématique d'un véhicule automobile, par le fait que lorsque l'arbre de commande comprend au moins deux doigts qui s'engagent à chaque fois dans une rainure de l'un des deux manchons disposés de façon concentrique par rapport à l'arbre, où les rainures présentent, dans les manchons respectifs, un sens de rotation de direction opposée. Ce faisant, il est approprié que les manchons puissent être entraînés à chaque fois par un moteur d'entraînement. Il est également approprié qu'une boîte de vitesses soit disposée entre le moteur d'entraînement et le manchon respectif. En outre, il est avantageux que les rainures de l'arbre soient configurées comme une rainure ayant un sens de rotation dans le sens des aiguilles d'une montre et comme une rainure ayant un sens de rotation dans le sens inverse des aiguilles d'une montre. Il est avantageux également que les deux rainures soient disposées l'une à côté de l'autre en regardant dans la direction axiale de l'arbre. Selon un autre exemple de réalisation, il convient que les deux rainures soient disposées au moins partiellement à une même hauteur axiale en regardant dans la direction axiale de l'arbre. L'invention est expliquée, à titre d'exemple, à l'aide des exemples de réalisation représentés sur les Figures. Dans ces exemples : - La Figure 1 est un agencement d'un actionneur de commande, - La Figure 2a est une vue d'un arbre comprenant des manchons, - La Figure 2b est une vue d'un arbre comprenant des manchons, - La Figure 2c est une vue en coupe d'un arbre comprenant des manchons, - La Figure 3 est une vue en coupe d'un actionneur de commande, - La Figure 4 est un agencement d'un actionneur de commande, et - La Figure 5 est une vue en coupe d'un actionneur de commande. La Figure 1 et la Figure 3 montrent un actionneur de commande 1 comprenant un arbre 2 et un doigt 3 de la fourchette de sélection. Le doigt de la fourchette de sélection peut être déplacé suivant une direction axiale A-A et peut être mobile en torsion autour de l'axe A-A. L'arbre 2 est logé en étant aussi bien mobile en torsion au moyen du palier 4, que mobile axialement. Pour ce faire, une douille coulissante 5 est prévue dans un logement 4 qui peut être relié au carter de la boîte de vitesses, en étant solidaire du carter. L'arbre 2 présente, au niveau de l'une de ses zones d'extrémité, un ensemble de moteurs d'entraînement 10, 11 qui peuvent être commandés par une unité de commande électronique pour le déplacement axial ou pour le mouvement de torsion de l'arbre 2 ou du doigt 3 de la fourchette de sélection. Les moteurs d'entraînement 10, 11 sont configurés, dans cet exemple de réalisation, comme des moteurs électriques disposés de façon coaxial par rapport à l'arbre 2, lesquels moteurs électriques comprennent à chaque fois un stator 1 Oa, 11 a et un rotor 1 Ob, 1 1 b. Par le démarrage des moteurs électriques, les rotors 1 Ob, 11 b tournent autour de l'axe A. Le stator correspondant 1 Oa, l1 a est relié à un carter du moteur électrique 12, 13 et peut être relié à celui-ci en étant solidaire du carter de la boîte de vitesses. Les rotors 1 Ob et 11 b entraînent à chaque fois un manchon 20, 21 via une boîte de vitesses 30, 31, lorsque les rotors sont en torsion. La boîte de vitesses peut être configurée de façon avantageuse comme une boîte de vitesses très démultipliée. Pour ce faire, les boîtes de vitesses dites de type Harmonic Drive se révèlent être avantageuses, ou dans d'autres exemples de réalisation, des boîtes de vitesses à engrenages droits, des boîtes de vitesses à engrenages planétaires ou des boîtes de vitesses à vis sans fin sont également avantageuses. La boîte de vitesses 30,31 est disposée avantageusement à chaque fois de façon radiale entre le rotor et le manchon. Par la commande indépendante des deux moteurs d'entraînement, les manchons 20 et 21 peuvent être mobiles en torsion indépendamment l'un de l'autre et, ainsi, être déplacés en torsion, par exemple dans le même sens ou en sens inverse. Dans ce cas, on peut réguler de façon différenciée les vitesses de rotation des manchons. L'arbre 2 de l'actionneur de commande présente au niveau de l'une de ses zones d'extrémité deux rainures 40 et 41 qui s'étendent tout autour de cette zone d'extrémité, où l'une des rainures s'étend autour de l'arbre en tournant dans le sens des aiguilles d'une montre, l'autre rainure s'étendant autour de l'arbre en tournant dans le sens inverse des aiguilles d'une montre. En raison de l'agencement des deux rainures et de leur pas, il est approprié, conformément à la Figure 1, que les deux rainures s'étendant en sens inverse se croisent plusieurs fois. Dans Je cas d'un autre exemple de réalisation, il peut être approprié également que les rainures ne se croisent pas et, par conséquent, qu'elles soient disposées à chaque fois sur des zones axiales propres de l'arbre. De même, les rainures peuvent être disposées avantageuse- ment, de façon telle qu'elles se partagent une zone partielle de l'arbre et qu'elles sont disposées seules à chaque fois dans une autre zone partielle de l'arbre. Les rainures ont avantageusement une section pratiquement rectangulaire et servent de guidage forcé pour des éléments tels que des broches ou des rouleaux ou des doigts qui s'engagent dans ces rainures. Les doigts sont par exemple tels que les doigts 32 et 33 qui sont disposés sur les manchons 20 et 21 en étant alignés radialement vers l'intérieur. Ces doigts, qui peuvent avoir une section ronde ou allongée, s'engagent dans les rainures et peuvent être déplacés dans les rainures de façon adaptée. Il est avantageux qu'au moins un doigt par manchon 20,21 s'engage dans une rainure. Pour un meilleur guidage, il convient cependant que deux doigts, ou plus, s'engagent dans les rainures respectives. Selon que les deux manchons 20 et 21 tournent dans le même sens ou en sens inverse, l'arbre peut être mobile en torsion ou déplacé axialement. Les Figures 2a à 2c montrent encore une fois, dans une vue en projection et en coupe, des détails concernant l'arbre 2 comprenant les rainures 40,41 et les manchons 20, 21. Les Figures 4 et 5 montrent un autre exemple de réalisation d'un actionneur de commande 100conforme à l'invention, où les moteurs d'entraînement 101,102 sont disposés de façon coaxiale par rapport à l'arbre, non pas comme sur les Figures 1 et 3. Dans l'exemple de réalisation, les moteurs 101, 102 sont agencés de façon telle, que les axes des moteurs sont verticaux sur l'axe A'-A'de l'arbre 110. Dans le cas d'un autre exemple de réalisation, il peut être approprié également que les axes soient agencés parallèlement à l'axe de l'arbre 110 ou suivant un angle différent de 0 degré ou de 90 degrés. Par le mouvement de torsion ou par le déplacement axial de l'arbre 110, le doigt 103 de la fourchette de sélection peut être déplacé pour la commande d'une boîte de vitesses. Le montage 104 de l'arbre 110 correspond pratiquement au montage représenté sur la Figure 1. Cela s'applique également à la douille coulissante 105. L'avantage particulier de cet agencement tient au fait que l'on utilise des moteurs électriques pour l'entraînement des manchons, lesquels moteurs élec- triques entraînent les manchons via une boîte de vitesses à vis sans fin comprenant les vis sans fin 120,121 et les roues dentées 130,131 des vis sans fin. Entre les roues dentées 130,131 des vis sans fin et les manchons 140, 141, on peut agencer des éléments à ressorts 150,151 dans le flux de puissance, lesquels éléments à ressorts permettent un déplacement relatif des roues dentées par rapport au manchon, en s'opposant à la force des ressorts. La description des Figures 1 et 3 donne les détails concernant les manchons et les doigts. Selon une autre idée inventive, il peut être également approprié que les rainures ne soient pas conformées sur l'arbre mais dans les manchons et que les doigts, qui s'engagent dans les rainures, puissent être agencés sur l'arbre. REVENDICATIONS 1. Actionneur de commande servant à la commande automatisée d'une boîte de vitesses dans la chaîne cinématique d'un véhicule automobile, comprenant un arbre de commande central comprenant un doigt de la fourchette de sélection, où deux rainures tournant en sens inverse sont placées dans une zone de l'arbre de commande et deux manchons, pouvant être entraînés indépendamment l'un de l'autre, sont disposés de façon pratiquement concentrique par rapport à l'arbre de commande, où chacun des deux manchons comprend au moins un doigt qui s'engage à chaque fois dans l'une des rainures. 2. Actionneur de commande servant à la commande automatisée d'une boîte de vitesses dans la chaîne cinématique d'un véhicule automobile, comprenant un arbre de commande central comprenant un doigt de la fourchette de sélection, où l'arbre de commande comprend au moins deux doigts qui s'engagent à chaque fois dans une rainure de l'un des deux manchons disposés de façon concentrique par rapport à l'arbre, où les rainures présentent un sens de rotation inverse dans les manchons respectifs. 3. Actionneur de commande selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que les manchons peuvent être entraînés à chaque fois par un moteur d'entraînement. 4. Actionneur de commande selon l'une quelconque des revendications 1, 2 ou 3, caractérisé en ce qu'une boîte de vitesses est agencée entre le moteur d'entraînement et le manchon respectif. 5. Actionneur de commande en particulier selon la revendication 1, caractérisé en ce que les rainures de l'arbre sont configurées comme une rainure ayant un sens de rotation dans le sens des aiguilles d'une montre et comme une rainure ayant un sens de rotation dans le sens inverse des aiguilles d'une montre. 6. Actionneur de commande selon la revendication 5, caractérisé en ce que les deux rainures sont disposées l'une à côté de l'autre en regardant dans la direction axiale de l'arbre. 7. Actionneur de commande selon la revendication 5, caractérisé en ce que les deux rainures sont disposées au moins partiellement à la même hauteur axiale en regardant dans la direction axiale de l'arbre.