Brevet FR2429688A1 — publié le 19800125

La présente invention, due â la collaboration de Monsieur DORE Jacques Pierre et de Monsieur GRAER Georges Paul, concerne un mécanisme de commande du système d'inversion de sens de marche lié a"' un dispositif de variation continue. de la vitesse, que comporte une transmission de véhicule automobile. Certaines transmissions de véhicule automobile, comportent à la sortie du moteur, un système d'accouplement du type hydrocinétique (coupleur ou convertisseur de couple) dont la sortie est attelee à l'arbre d'entrée d'un dispositif de variation continue de la vitesse de rotation de la transmission que l'on désignera plus simplement variateur. A la sortie de ce variateur, est placé un dispositif d'inversion du sens de marche dont l'arbre de sortie est lié aux roues motrices du véhicule. Généralement, la commande du dispositif d inversion, que l'on désignera plus simplement inverseur, est réalisée par l'opérateur qui a à se disposition, un levier de sélection du sens de marche du véhicule à partir d'une position de point neutre.Ce levier agit par l'intermédiaire d'une tringlerie sur par exemple, un pignon baladeur disposé dans l'inverseur. I1 convient cependant, pour réaliser correctement les engrènements des pignons dans l'inverseur, de désaccoupler l'arbre d'entrée de ce dernier, du reste de la transmission. Pour ce faire, un mécanisme d'embrayage, disposé entre le variateur et 1'inverseur, peut être commandé hydrauliquement au moyen, par exemple, d'une vanne pilotée par un organe solidaire de la tringlerie, ce, afin d'obtenir le débrayage au moins quand un engagement de pignons est commandé. Le problème qui se pose avec ce type d'installation connue, réside dans la sécurité du maintien des sélections choisies et de l'interdiction de débrayage, notamment lorsque le véhicule roule. En effet, il peut être très nuisible pour la transmission d'effectuer, ce qui peut se produire par une manoeuvre intempestive du conducteur, un changement de sélection lorsque le véhicule est lancé. Il s'agit donc de ne permettre une sélection du sens de marche, que lorsque le véhicule est sensiblement à l'arret, et d'interdire tout changement possible de sélection ou tout débrayage, lorsque le véhicule roule. On connait déjà des dispositifs pour verrouiller par exemple une commande mécanique d'une boite de vitesse dans un rapport sélectionné ce, en fonction de la Vitesse de rotation du moteur. L'inVention propose un mécanisme permettant d'assurer un verrouillage dans une transmission telle rappelée ci-dessus, en utilisant certains des moyens déjà mis en oeuvre dans cette transmission, de manière à réduire sensiblement le nombre de pièces supplémentaires à installer pour assurer cette fonction de sécurité. Le mécanisme ainsi installé est relativement simple à fabriquer et à installer. Plus précisément, dans une transmission de véhicule automobile comprenant l'arbre de sortie du moteur du véhicule, un système d'accouplement hydrocinétique de cet arbre avec l'arbre d'entrée d'un dispositif de variation continue de la vitesse dont l'arbre de sortie est attelé à l'arbre d'entrée d'un dispositif d'inversion du sens de marche da véhicule au moyen d'un dispositif d'embrayage à commande hydraulique.L'invention a pour objet un mécanisme de commande dudit dispositif d'inversion, constitué par une tringlerie, qui s'étend entre un levier de sélection manuelle du sens de marche du véhicule à partir d'une position point mort et ledit dispositif d'inversion, et qui comporte un moyen de pilotage d'un distributeur à deux positions de commande du dispositif d'embrayage susdit, depuis sa position stable correspondant à l'état embrayé du dispositif, vers son autre position correspondant à l'état débrayé du dispositif, ledit état débrayé étant obtenu pendant la manoeuvre du levier de sélection manuelle, de sa position point mort, vers sa position de marche, avant ou arrière et inversement. Selon l'une des caractéristiques de l'invention, le mécanisme susdit comporte un dispositif de maintien du distributeur dans sa position stable, constitué par au moins un organe mécanique escamotable, commandé en déplacement par un détecteur de la condition de roulage du véhicule entre une position escamotée lorsque le roulage détecté est sensiblement nul, et une position active lorsque le roulage est effectif, ledit organe coopérant dans sa position active avec1 le moyen de pilotage susdit pour l'immobiliser et constituer un moyen de verrouillage de la tringlerie. Dans un premier mode de réalisation de l'invention, le distributeur est à tiroir soumise l'effet d'un organe élastique de rappel dont le moyen de pilotage est cons titué par un poussoir du tiroir solidaire de la tringlerie, d'effet contraire à celui de l'organe de rappel, tandis que l'organe mécanique escamotable susdit est constitué par un doigt mobile de verrouillage dudit tiroir dans sa positiion stable, commandé et maintenu dans sa position active par le détecteur de la condition de roulage du véhicule, lorsque le roulage est effectif. Dans un second mode de réalisation de l'invention, le distributeur susdit est une électrovanne à une position stable, son moyen de pilotage étant constitué par un poussoir solidaire de la tringlerie, agissant sur un interrupteur normalement ouvert du circuit d'excitation de ladite électrovanne tandis que l'organe mécanique escamotable est constitué par un doigt mobile de verrouillage dudit poussoir dans sa position d'ouverture dudit interrupteur, commandé et maintenu dans sa position active par le détecteur de la condition de roulage du véhicule lorsque le roulage est effectif. Une première variante de ces modes de réalisa- tion réside en ce que ledit doigt mobile est commandé et maintenu hydrauliquement au moyen d'un piston d'actionnement de son des placement soumis aux effets antagonistes d'un organe élastique de rappel et d'un fluide sous pression, issu d'un conduit d'alimentation, tandis que le détecteur susdit comporte une vanne placée sur ledit conduit d'alimentation, susceptible d'établir une communication sélective dudit conduit avec une source de fluide sous pression et un conduit d'échappement lorsque, respectivement, le roulage est effectif et nul. Dans une seconde variante, ledit doigt mobile est constitué par une butée électromagnétique rappelée en position escamotée à l'état non excité, par un organe élastique de rappel et placée en position active par fermeture de son circuit d'excitation, tandis que le détecteur susdit est constitué par un interrupteur dudit circuit d'excitation de la butée ouvert lorsque le roulage est sensiblement nul, et fermé lorsque le roulage est effectif. L'invention sera mieux comprise au cours de la description donnée ci-apris à titre d'exemple purement indicatif et non limitatif, qui permettra d'en dégager les avantages et les caractéristiques secondaires. il sera fait référence aux dessins annexés, dans lesquels - La figure 1 est une vue schématique illustrant une transmission de véhicule à laquelle s'applique l'invention, - La figure 2 est un schéma illustrant un premier mode de réalisation du mécanisme de commande selon l'in Vention, - La figure 3 montre, par une vue de détail en coupe, une réalisation industrielle du distributeur de débrayage et de son organe de verrouillage selon ce premier mode de réalisation, - La figure 4 est un schéma illustrant un second mode de réalisation du mécanisme de commande selon l'invent ion. En se reportant tout d'abord à la figure 1, on Voit que l'arbre de sortie la d'un moteur 1 de véhicule automobile, est accouplé à l'arbre d'entrée 2a d'un dispositif 2 de variation continue de la vitesse de rotation, dit variateur, de la transmission au moyen d'un système d'accouplement 3 hydrocinétique, tel que par exemple un coupleur ou un convertisseur de couple. L'arbre de sortie 2b du variateur 2 est attelé à l'arbre d'entrée 4a d'un dispositif 4 d'inversion du sens de marche du véhicule au moyen d'un dispositif d'embrayage 5 connu, à commande hydraulique que l'on décrira plus en détail en regard de la figure 2. La sortie de l'inverseur 4 est reliée aux roues motrices 6. La commande de l'inverseur 4 est réalisée a partir d'un levier de sélection 7, susceptible d'être actionné manuellement par le conducteur et placé dans une grille de sélection 8. Ce levier 7 est relié à une tringlerie 9 qui aboutit, soit directement, soit par des renvois mécaniques, à un pignon baladeur prévu de manière connue dans l'inverseur 4. La tringlerie 9 coopère également par l'intermédiaire d'un moyen 10, illustré plus en détail sur la figure suivante, avec le dispositif d'embrayage 5, pour que chaque sélection de sens de marche commandée, provoque le désaccouplement des arbres 2b et 4a. Sur la figure 2, on retrouve certains des éléments déjà décrits en regard de la figure 1, avec les mêmes références. On considérera tout d'abord l'embrayage 5. Ce dernier comporte un cylindre 11, solidaire de l'arbre 2b de sortie du Variateur 2 et portant des disques de friction inté- rieurs 12, susceptibles de coopérer avec des disques de friction 13, portés par un manchon 14, solidaire de l'arbre de sortie 15 de l'embrayage qui est lui-même attelé en rotation à l'arbre d'entrée 4a de l'inverseur susdit. Un piston coulissant 16 définit dans le cylindre 11, une chambre 17 susceptible d'entre alimentée par un fluide sous pression au moyen d'un conduit 18. Le piston 16 est susceptible d'agir sur une rondelle élastique 19, en vue de l'embrayage. Le fluide sous pression arrivant dans la chambre 17 par le conduit 18, est issu d'une pompe 20 par un conduit 21 qui achemine ce fluide jusqu'à une vanne 22 à tiroir 23, possédant une position stable (celle représentée) sous l'effet d'un organe élastique de rappel 24 dans laquelle le conduit 21 est en communication avec un conduit 25 aboutissant au conduit 18. Lorsque le tiroir 23 est repoussé à l'encontre de l'effet du ressort 24, la communication des conduits 21 et 25 est interrompue, le conduit 25 étant alors mis en communication avec un conduit 26 de retour du fluide à un bac non représenté. Le moyen 10 de coopération de la tringlerie 9 avec l'embrayage 5 est ici représenté sous la forme d'une palette 27 solidaire de la tringlerie 9 sur laquelle sous l'effet de l'organe 24, le tiroir 23 prend appui, (cet appui étant symbolisé par la flèche B en pointillé). Ainsi, un mouvement de rotation de la tringlerie 9 selon la flèche A, pro voque le déplacement susdit du tiroir 23 de la vanne 22, à l'encontre de l'organe de rappel 24. On considère maintenant le levier 7 et la grille 8 de sélection du sens de marche. Sur la figure, le levier 7 est représenté au point neutre dans une encoche centrale 8a de la grille. Cette dernière possède deux encoches latérales 8b et 8c de part et d'autre de l'encoche centrale dans lesquelles il faut placer le levier 7 pour obtenir respectivement la sélection de la marche avant et celle de la marche arrière. On voit que, pour passer de l'encoche 8a aux encoches ssb ou 8c, il est nécessaire de mettre le levier dans une encoche Bd perpendiculaire à et reliant ces trois encoches. Ce mouvement du levier vers l'encoche Bd entrain la rotation de la tringlerie 9 qui permet par la palette 27, de repousser le tiroir 23, donc de mettre à l'échappement la chambre 17 susdite, donc de débrayer. Ainsi, l'engagement des pignons dans l'inverseur est autorisé. I1 faut noter que le levier prend dans les encoches 8b et 8c une position telle qu'il est dans le plan passant par le levier en position point neutre et parallèle à l'encoche Bd. En ce qui concerne le mécanisme de verrouillage selon l'invention, on voit sur la figure 2, que le tiroir 23 possède une gorge 28, dans laquelle est susceptible d'entrer une extrémité d'un doigt 29, placé à coulissement dans un guide fixe non représenté, l'autre extrémité du doigt 29 coopère avec une surface de came 30, portée par un piston 31 entre une partie de petit diamètre 31a et une partie de gros diamètre 31b. Le piston 31 définit dans une enceinte fixe non représentée, une chambre 32 et est soumis à l'effet d'un organe élastique de rappel 33 tendant à placer le piston dans une position dans laquelle le doigt 29 est en regard de la partie 31a. Un conduit 34 débouche dans la chambre 32, lequel conduit 34 peut être mis sélectivement en communication avec un conduit d'échappement 35 de retour du fluide à un bac et avec un conduit d'alimentation 36 issu de la pompe 20. Cette mise en communication sélective est réalisée par une vanne 37 dont le tiroir 37a est piloté par un détecteur de la condition de roulage du véhicule. On appellera détecteur de la condition de roulage du véhicule, tout moyen susceptible d'être placé dans deux états distincts selon que la vitesse du véhicule est inférieure ou supérieure à une vitesse prédéterminée. Ce détecteur est ici constitué par un poussoir 38, maintenu en appui sur le dispositif 2c de commande de la variation de vitesse appartenant au variateur 2, sous l'effet d'un organe élastique de rappel 39. De manière connue, ce dispositif 2c peut être constitué par un balancier articulé autour d'un axe 2d, ce balancier étant rappelé dans le sens de la flèche C, lorsque le véhicule est à l'arrêt, ou à basse vitesse et étant soumis de manière connue à un dispositif d'asservissement 40 de sa position à la charge et à la vitesse du véhicule lorsque le véhicule roule. Sur la figure, la position du balancier est celle qu'il prend lorsque le véhicule est à l'arrêt (qui correspond d'ailleurs à une grande démultiplication). Dans cette position, le tiroir 37a établit une communication entre les conduits 34 et 35 et coupe la communication entre les conduits 34 et 36. Quand le véhicule roule, il y a diminution de la démultiplication, donc basculement progressif du balancier 2c dans le sens inverse de celui de la flèche C. Sous l'effet du ressort 39, le tiroir 37a établit une communication entre les conduits 34 et 36 et coupe la communication entre les conduits 34 et 35. Lorsque le véhicule est à I'arrêt, moteur tournant au ralenti et levier 7 au point mort, il y a alimentation de fluide sous pression de la chambre 17 de l'embrayage par les conduits 21, 25 et 18 en communication. L'embrayage est en position d'accouplement des arbres 2b et 15. Par ailleurs, le balancier 2c est dans sa position de grande démultiplication, ce qu fait que la chambre 32 par les conduits 34 et 35 est à l'échappement. Lorsque la marche avant ou la marche arrière est à engager, on manoeuvre le levier 7 comme précédemment décrit. La plaquette 27 agit sur le tiroir 23 de la vanne 22 et la chambre 17 est mise à l'échappement. Le désaccouplement des arbres 2b et 15 est effectif. Dans le même temps, si le doigt 29 était engagé dans la gorge 28, comme ce doigt est en face de la partie 31a susdite, le déplacement du tiroir 23 le chasse de la gorge pour qu'il vienne prendre appui sur la partie 31a du piston 31. La marche avant ou arrière étant enclenchée, la plaquette 27 retrouve son orientation angulaire initiale. Le ressort 24 repousse le tiroir 23 et l'embrayage est à nouveau en position active. Si le véhicule démarre, le poussoir 38 suit le balancier 2c sous l'effet du ressort 39. I1 y a alors alimentation de la chambre 32 par les conduits 34 et 36. Le piston 31 est poussé à l'encontre du ressort 33. La surface de came 30 pousse le doigt 29 dans la gorge 28 et le tiroir 23 est verrouillé en appui sur la plaquette 27. A ce propos, la figure 3 montre une représentation d'une réalisation industrielle possible de ces organes 22, 29 et 31. I1 s'ensuit que toute commande en rotation de la tringlerie 9 selon le sens de la flèche A est rendue impossible. L'engagement opéré est alors maintenu verrouillé tant que le véhicule ne se sera pas arrêté, car la rotation dans le sens contraire de A et la translation de la tringlerie 9, sont rendues impossible au niveau de la plaque de sélection 8 par les encoches 8b et 8c. I1 faut remarque à ce propos, que ces immo bilisations en translation et dans le sens contraire au sens A de la tringlerie peuvent être réalisées à n'importe quel endroit de la tringlerie par tout dispositif connu. Sur la figure 4, on retrouve certains des éléments déjà décrits en regard des figures précédentes avec les mêmes références. Cette variante illustre une réalisation à commande électrique du verrouillage de la tringlerie de commande de l'inverseur 4. Le moyen de coopération 10 de la tringlerie 9 avec l'embrayage 5 est ici représenté sous la forme d'une palette 27 (ou poussoir) et d'un interrupteur 127. La communication entre les conduits 21 et 25 ou 25 et 26 est alors assurée sélectivement par une électrovanne 122 dont le circuit d'excitation 122a comporte l'interrupteur 127. L'interrupteur 127 est normalement ouvert sous l'effet d'un ressort 127a et comporte une tige 127b de commande de sa fermeture prenant appui sur le poussoir 27.Ainsi, la manoeuvre du levier 7 semblable à celle décrite précédemment, provoque les mêmes effets en ce qui concerne l'alimentation ou la mise à l'échappement du dispositif d'embrayage 5. Le verrouillage de la tringlerie et par là même, de l'électrovanne dans sa position stable est ici assuré par un doigt mobile 129, se présentant sous la forme d'une butée électromagnétique soumise, d'une part à l'effet d'un ressort de rappel 133 qui7 lorsqu'elle n'est pas excitée, la place dans sa position escamotée, et d'autre part à l'effet électromagnétique de son circuit d'excitation 129a lorsque ce dernier est fermé, qui place la butée dans sa position active de retenue du poussoir 27, interdisant ainsi la manoeuvre de la tringlerie dans le sens A susdit et par suite, l'actionnement de l'électrovanne 122. Le circuit 129a comporte un interrupteur 137 dont l'organe d'actionnement 137a est constamment maintenu au contact du balancier 2c du mécanisme de variation de vitesse par un ressort 137b.Ainsi, dès qu'il y a roulage du véhicule, le balancier quitte sa position telle que représentée dans le sens contraire de la flèche C, et l'interrupteur 137 se ferme. La butée 129 se place alors dans sa position de retenue du poussoir 27. On notera un avantage supplémentaire de l'in invention, en ce sens que la pompe 20, entraînée par la rotation du moteur 1 du véhicule, ne débite pas si ce moteur est arrêté. I1 s'ensuit qu'aucune pression ne règne dans la chambre 32 située derrière le piston 31, même si le balancier 2c n'est pas dans sa position de plus grande démultiplication. Le piston 31 présente donc sa partie 31a en regard du doigt 29, ce qui permet de toujours replacer, le moteur à l'arrêt, le levier 7 dans son encoche de point mort, condition de sécurité pour un redémarrage. De meme, dans le cas de la commande électrique, lors de la coupure du contact moteur, le circuit-129a n'est plus alimenté et la butée 129 se place dans sa position escamotée sous l'action du ressort 133. Ce n'est pas sortir du cadre de l'invention que de prévoir des solutions mixtes dans lesquelles certains des dispositifs électriques de la figure 4 sont appliqués à la figure 2. Ainsi, on peut imaginer que le piston 31 de la figure 2 soit électriquement commandé par un aménagement analogue au doigt électromagnétique 129, agissant directement sur le tiroir 23 de la vanne 22. De meme, la butée 129 peut être commandée hydrauliquement comme le piston 31 et être constituée par un doigt mobile déplacé par surface de came entre un tel piston et le poussoir 27. Enfin, le détecteur des conditions de roulage du vehicule peut être tout dispositif délivrant un signai lors de la rotation des arbres de roues du véhicule. On voit donc que l'invention n'est pas limitée a la description qui vient d'en être donnée, mais couvre toutes les variantes qui pourraient lui être apportées. Elle trouve une application intéressante dans le domaine de l'industrie automobile. REvENDIc1\TIONS 1. Dans une transmission de véhicule automobile, comprenant l'arbre de sortie du moteur du véhicule, un système d'accouplement hydrocinétique de cet arbre avec l'arbre d'entrée d'un dispositif de variation continue de la vitesse dont l'arbre de sortie est attelé à l'arbre d'entrée d'un dispositif d'inversion du sens de marche du véhicule, au moyen d'un dispositif d'embrayage à commande hydraulique, mécanisme de commande dudit dispositif d'inversion constitué par une tringlerie qui s'étend entre un levier de sélection manuelle du sens de marche du véhicule, à partir d'une position point mort, et ledit dispositif d'inversion, et qui comporte un moyen de pilotage d'un distributeur à deux positions, de commande du dispositif d'embrayage susdit, depuis sa positicn stable correspondant à l'état embrayé du dispositif, vers son autre position correspondant à l'état débrayé du dispositif, ledit état débrayé étant obtenu pendant la manoeuvre du levier de sélection de sa position point mort, vers sa position de marche avant ou arrière et inversement, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de maintien du distributeur dans sa position stable, constitué par au moins un organe mécanique escamotable, commandé en déplacement par un détecteur de la condition de roulage du véhicule, entre une position escamotée, lorsque le roulage détecté est sensiblement nul, et une position active, lorsque le roulage est effectif, ledit organe coopérant dans sa position active, avec le moyen de pilotage susdit pour l'immobiliser et constituer un moyen de verrouillage de la tringlerie. 2. Mécanisme selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit distributeur est a tiroir, soumis à l'effet d'un organe élastique de rappel dont le moyen de pilotage est constitué par un poussoir du tiroir, solidaire de la tringlerie, d'effet contraire à celui de l'organe de rappel, en ce que l'organe mécanique escamotable susdit est constitué par un doigt mobile de verrouillage dudit tiroir dans sa position stable, commandé et maintenu dans sa position active par le détecteur de la condition de roulage du véhicule, lorsque le roulage est effectif. 3. Mécanisme selon la revendication 1, carac térisé en ce que le distributeur susdit est une électrovanne à une position stable, en ce que son moyen de pilotage est constitué par un poussoir solidaire de la tringlerie, agissant sur un interrupteur normalement ouvert du circuit d'excitation de ladite électrovanne, et en ce que l'organe mécanique escamotable est constitué par un doigt mobile de verrouillage dudit poussoir dans sa position d'ouverture dudit interrupteur, commandé et maintenu dans sa position active par le détecteur de la condition de roulage du véhicule, lorsque le roulage est effectif. 4. Mécanisme selon la revendication 2 ou la revendication 3, caractérisé en ce que ledit doigt mobile est commandé et maintenu hydrauliquement au moyen d'un piston d'actionnement de son déplacement soumis aux effets antagonistes d'un organe élastique de rappel et d'un fluide sous pression issu d'un conduit d'alimentation, et en ce que le détecteur susdit comporte une vanne à tiroir placée sur ledit conduit d'alimentation susceptible d'établir une communication sélective dudit conduit avec une source de fluide sous pression et un conduit d'échappement lorsque respectivement le roulage est effectif et nul. 5. Mecanisme selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit piston et le distributeur à tiroir sont montés parallèlement dans un même corps et en ce que le doigt mobile susdit est placé perpendiculairement entre eux, le piston comportant une surface de came pour manoeuvrer le doigt tandis que le tiroir du distributeur comporte une encoche pour recevoir ledit doigt. 6. Mécanisme selon la revendication 2 ou la revendication 3, caractérisé en ce que ledit doigt mobile est constitué par une butée électromagnétique rappelée en position escamotée à l'état non excité par un organe élastique de rappel et placée en position active par fermeture de son circuit d'excitation et en ce que le détecteur susdit est constitué par un interrupteur dudit circuit d'excitation de la butée, ouvert lorsque le roulage est sensiblement nul et fermé lorsque le roulage est effectif. 7. Mécanisme selon l'une quelconque des revendications 4, 5, 6, caractérisé en ce que le tiroir de ladite vanne ou un organe d'actionnement dudit interrupteur constitutif du détecteur susdit, est attelé à l'organe de commande du mécanisme de variation continue de vitesse, constitué de manière connue par un balancier.