Brevet FR2473665A1 — publié le 19810717

1. La présente invention concerne un dispositif de commande des vi- tesses pour boîte de vitesses à engrenages, comprenant un groupe-relais princi- pal et un groupe-relais à deux régimes, avec dispositif de commande pour la transmission du mouvement de commande, selon un schéma HH pour le choix de la ruelle et la sélection de la vitesse par un levier manuel, dont les déplacements sont transmis par des moyens de commande et deux doigts de la fourchette de chan- gement de vitesses, solidaires de l'arbre de commande de vitesses, à des engre- nages à engagement positif de la boîte de vitesses principale; cette boîte com- prenant également des dispositifs de commande de la valve de commande des grou- pes-relais et des dispositifs de verrouillage pour bloquer les ruelles et les vitesses non sélectionnées. Les dispositifs de commande des vitesses de ce type, dans lesquels on peut attribuer une position propre du levier de commande des vitesses à cha- que vitesse de la boite de vitesses à engrenages, malgré le fait que les change- ments de vitesses de la boîte principale se fassent de la même manière pour les vitesses supérieures et pour les vitesses inférieures, sont décrits dans le modè- le d'utilité allemand n0 C 78 02 241. De façon générale, ces bottes de vitesses doubles sont réalisées par exemple à partir d'une boite à quatre vitesses et per- mettent d'obtenir une botte à huit vitesses à marche avant, les vitesses 1 à 4 correspondant aux vitesses inférieures et les vitesses 5 à 8 correspondant aux vitesses supérieures, les quatre vitesses de la botte principale s'enclenchant selon le schéma traditionnel en forme de H. A titre d'exemple, l'adjonction d'un second doigt de commande, en prise avec le levier de vitesses de la boite de vi- tesses principale, permet d'obtenir une commande des vitesses supérieure selon un schéma en H, correspondant au schéma utilisé pour l'enclenchement des vites- ses inférieures. Ce doigt est cependant décalé latéralement, de sorte que le schéma de commande de l'ensemble des vitesses a la forme d'un double H (schéma HH). Si le dispositif de commande comporte des moyens de sélection automatiques du groupe-relais, qui entre en fonction lorsque le levier de commande de vites- ses est manuellement déplacé du premier schéma en H au schéma voisin, alors la commande des vitesses d'un dispositif à groupe-relais se fait de façon aussi sim- ple et aussi précise qu'avec une botte de vitesses simple, comportant toutefois huit vitesses en marche avant avec quatre ruelles appropriées. Pour la marche arrière, une seule voie est prévue, qui ne peut être sélectionnée que dans le domaine des petites vitesses. Accessoirement, ce dispositif permet d'adapter une vitesse tout terrain (marche avant très lente). Pour éviter un débattement trop important du levier de commande des vitesses, permettant d'assurer une sélection et un enclenchement sur des vitesses, on a recours à une démultiplication par un mécanisme d'orientation assistée. L'utilisateur acquiert une information complé- mentaire concernant la ruelle sélectionnée, grâce aux différentes forces ou à l'absence de forces selon les secteurs sélectionnés. De ce fait, l'écartement entre les ruelles peut être réduit, et simultanément une meilleure orientation des ruelles des vitesses déjà enclenchées peut être obtenue. Une conséquence de cette amélioration de l'orientation spaciale est l'accroissement de la sécurité de la commande des vitesses et l'amélioration de la distinction entre les vites- ses différentes dans une même ruelle. Malgré les avantages de ces dispositifs de commande remarquables particulièrement dans la cabine du conducteur, ils entraînent des problèmes d'en- combrement au niveau de la boîte de vitesses. Les éléments relativement nombreux qui sont nécessaires pour garantir une sélection sûre des vitesses, et l'adjonc- tion d'éléments permettant l'adaptation de ces dispositifs à différents types de véhicules nécessitent une place qui n'est pas toujours disponible sur les vé- hicules hautement spécialisés. Pour pallier ces inconvénients, le dispositif de commande de la présente invention est caractérisé en ce qu'il comporte des disques d'arrêt mon- tés selon une direction axiale sur l'arbre de commande de vitesses devant, en- tre et derrière les deux doigts de la fourchette de changement de vitesses, ces disques étant fixes en rotation par rapport au boîtier, mais agencés de telle manière qu'ils puissent coulisser longitudinalement avec l'arbre de commande de vitesses. Ces moyens permettent un agencement sous encombrement réduit des organes nécessaires à garantir une sélection sur des vitesses, y compris le blo- cage en position des vitesses. Par l'adaptation des doigts de commande pour la sélection des ruelles et la sélection des vitesses, ainsi que celle du dispositif de verrouil- lage pour les ruelles non sélectionnées adaptéesdirectement sur l'arbre de com- mande des vitesses, il est possible de supprimer l'arbre traîné conventionnel utilisé jusqu'à présent pour supporter le dispositif de verrouillage, ce qui permet de réduire considérablement l'encombrement radial du dispositif. Cet a- gencement avantageux permet de loger d'autres éléments de positionnement et d'in- dication et facilite une adaptation aisée à différents modes de réalisation. Grâce au montage des disques d'arr-êt sur l'arbre de changement de vitesses, un des ces disques peut accessoirement coopérer avec le boîtier du cran d'arrêt. Ceci permet de réduire l'encombrement axial du dispositif. Le montage des disques drarrêt, dans le couvercle de la boite de vitesses, facilite le montage et permet de réduire le coût de la construction. Selon une forme de réalisation particulière, les disques d'arrêt et les doigts de commande solidaires de l'arbre de commande de vitesses sont mon- tés entre un premier disque de retenue et le boîtier de l'organe d'arrêt, ce qui permet un montage relativement facile. Il est toutefois nécessaire de tenir compte du fait que les doigts de commande doivent non seulement se déplacer axialement avec les disques d'arrêt, mais également avec l'axe de commande de vitesses, pour permettre l'enclenchement des vitesses. Lorsque le premier disque de retenue, les disques d'arrêt et les doigts de commande comportent encore des dispositifs d'encliquetage, ces éléments peuvent remplir d'autres fonctions, sans queles dimensions horstout de l'ensemble ne soient affectées. Le second disque de fixation, pour le ressort de pression monté axialement, remplit également une seconde fonction selon une direction radiale et permet ainsi une réduction de l'encombrement axial de dispositif, sans pour autant accroître son encombrement radial, bien que des fonctions supplémentaires aient été adjointes. En raison de la disposition à quarante-cinq degrés des tringles de vitesses, il n'est pas seulement possible de réduire considérablement les di- mentions du dispositif de commande des vitesses, et par conséquent celles de la boîte de commande des vitesses et de la boîte de vitesses, mais facilite l'adap- tation du dispositif à différents types de véhicules. La boite de vitesses reste fondamentalement inchangée en ce qui concerne les tringles de commande, si on tourne de 900 les taquets d'entraînement aussi bien sur les véhicules sur les- quels l'arbre de commande des vitesses est horizontal que sur ceux o il est vertical. Malgré la réduction de l'encombrement du dispositif de commande, il reste possible de monter, dans la cabine du conducteur, des indicateurs d'en- clenchement des vitesses, susceptibles de fournir des indications fort utiles dans le cas d'un tel dispositif de commande de vitesses à grand nombre de vites- ses, et notamment pour les boites de vitesses à groupe de réduction. La présente invention sera mieux comprise en référence à la des- cription d'exemples de réalisation et des dessins annexés, dans lesquels: La figure 1 représente une vue en coupe transversale de la boite de vitesses au niveau des éléments de commande, La figure 2 représente une vue en coupe selon la ligne II-II de la fig. 1, La figure 3 est une représentation schématique de la sélection des ruelles de l'arbre de commande de vitesses, La figure 4 représente une vue de dessus de la boite de commande, dont le couvercle a été retiré, La figure 5 représente une vue en coupe selon la ligne V-V de la fig. 4, La figure 6 représente une vue en coupe de la boite de vitesses, des tringles de commande et de la boîte de commande, et 4. La figure 7 représente une vue schématique du montage du disposi- tif dans un véhicule utilitaire. En référence à la fig. 1, un arbre de commande de vitesses 2 est monté dans un boîtier 1 qui, dans l'exemple décrit, comporte une seule pièce servant à la fois de boîte de vitesses et boite de commande. L'arbre 2 comporte les doigts de commande 21, 22, les disques d'arrêt 31, 32, 33, un premier disque de retenue 23 avec goupille d'arrêt 26 et boîtier-de cran d'arrêt 6, et un se- cond disque de retenue 24 qui sert d'appui au ressort de pression 25. L'arbre de commande est monté sur le flasque 12 dans le boîtier 1, et les taquets d'en- trainement 40, 41, 42 sont montés entre les tringles de commande 50, 51, 52. La fig. 2 représente une vue en coupe passant par la ligne médiane de l'arbre de commande de vitesses -2, qui montre les éléments à bille 7 sollici- tés par des ressorts, en appui sur l'installation de guidage 80 au niveau des disques d'arrêt 31, 32, 33 et des doigts de commande 21, 22, ainsi que sur le premier disque de retenue 23 pour la sélection des ruelles. Le dispositif d'en- cliquetage 61 et la came de commande 62, destinée à activer les palpeurs 63, 64, sont en liaison avec une soupape à 3/2 voies pour la sélection des groupes-re- lais par le dispositif d'encliquetage 6, et le second disque de retenue 24 avec la came 241, ainsi que le couvercle 13 pour l'arbre de commande 1 comportant le cran 131 destiné à assurer le blocage des vitesses et l'indication du point mort. La fig. 3 indique schématiquement la coopération des doigts de commande 21, 22 avec les taquets d'entraînement 40, 41, 42, montés sur les trin- gles correspondantes 50, 51, 52, ainsi que le blocage des taquets d'entraînement non sollicités, par les disques d'arrêt 31, 32, 33. Les fig. 4 et 5 illustrent les installations de commande 81 pour la marche arrière avec butée d'arrêt de marche arrière 82, ainsi que le disque d'arrêt 31 en liaison avec les taquets d'entrai- nement 40, 41, 42. La fig. 6 illustre la position de la boite de commande 110, 110'- par rapport au boîtier 100. On reconnaît également les différentes positions possibles des taquets d'entraînement 40, 41, 42 - 40', 41', 42' - sur les trin- gles de commande 50, 51, 52. La référence 300 correspond à l'arbre principal et la référence 400 correspond à l'axe du renvoi de la boite principale. La fig. 7 représente un exemple de montage sur un véhicule utili- taire de la boîte de vitesse 100 avec son installation de commande 110 et l'ar- bre de commande 200 disposé verticalement. L'arbre de commande des vitesses 2 (fig. 1, 2 et 3) se trouve dans une position correspondant à la ruelle 90 des troisième et quatrième vites- ses, o le doigt de commande 21 (fig. 3) coopère avec le taquet d'entraînement de la tringle de commande 50, tandis que les taquets d'entraînement 41 et 42 sont bloqués par les disques d'arrêt 32 et 33. Le doigt de commande 22, qui su- bit également les déplacements de l'arbre de commande 2, n'est pas actif dans ce cas. Le palpeur 63, correspondant au régime inférieur du grouperelais, est enfoncé dans la courbe de commande 62 du boîtier 6 du cran d'arrêt, et sollicite de ce fait la soupape à 3/2 voies pour le régime inférieur. Toutes les autres positions de l'arbre de commande agissent de la même manière. Lors de l'enclenchement d'une vitesse dans une ruelle - c'est-à- dire lors de la rotation de l'arbre de commande - on enclenche la vitesse sélec- tionnée, par exemple la troisième ou la quatrième vitesse, par l'encliquetage du dispositif à cran d'arrêt 61 dans le boîtier 6, en liaison avec l'agencement correspondant du disque d'arrêt 33. Le point neutre de l'arbre de commande est 11 fixé de la même manière. c->. REVENDICATIONS 1. Dispositif de commande des vitesses pour boîte de vitesses à engrenages, comprenant un groupe-relais principal et un groupe-relais à deux ré- gimes, avec dispositif de commande pour la transmission du mouvement de commande, selon un schéma HH pour le choix de la ruelle et la sélection de la vitesse par un levier manuel, dont les déplacements sont transmis par des moyens de commande et deux doigts de la fourchette de changement de vitesses, solidaires de l'arbre de commande de vitesses, à des engrenages à engagement positif de la boite de vi- tesses principale; cette boîte comprenant également des dispositifs de commande de la valve de commande des groupes-relais et des dispositifs de verrouillage pour bloquer les ruelles et les vitesses non sélectionnées, caractérisé en ce qu'il comporte des disques d'arrêt (31, 32, 33) montés selon une direction axiale sur l'arbre de commande de vitesses (2) devant, entre et derrière les deux doigts (21, 22) de la fourchette de changement de vitesses, ces disques étant fixes en rotation par rapport au boîtier (1), mais agencés de telle manière qu'ils puis- sent coulisser longitudinalement avec l'arbre de commande de vitesses (2). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'un des disques d'arrêt coopère avec le boîtier -(6) d'un organe d'arrêt solidaire de l'arbre de changement de vitesses (1), pour l'enclenchement des vitesses ou du point mort, et en ce que le boîtier (6) de l'organe d'arrêt comporte des moyens (62) pour activer les groupes relais et pour bloquer la position du point mort. 3.-Dispositif selon l'une quelconque des revendications précéden- tes, caractérisé en ce que les disques d'arrêt (31, 32, 33) sont montés dans le couvercle (11) de la boîte de vitesses sur l'arbre de changement de vitesses (2), de manière à pouvoir coulisser axialement avec lui. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précéden- tes, caractérisé en ce que les disques d'arrêt (31, 32, 33) et les doigts (21, 22) de- la fourchette de changement de vitesses sont montés entre un premier dis- que de retenue (23) et le boîtier (6) de l'organe d'arrêt, solidaire de l'arbre de changement de vitesses. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le premier disque de retenue (23), les disques d'arrêt (31, 32, 33) et les doigts (21, 22) de la fourchette de changement de vitesses comportent des dispositifs d'encliquetage (80, 81) pour la sélection des ruelles selon le schéma HH. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le dispositif d'encliquetage (80, 81) est agencé-pour constituer la butée (82) de la marche arrière et pour s'adapter au levier de commande de la marche arrière. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précéden- tes, caractérisé en ce qu'il comporte un second disque de retenue (24), agencé 39 pour servir d'appui axial au ressort de pression (25) agissant sur l'arbre de 7. changement de vitesses (2), ce disque servant également de came (241) pour le cran d'arrêt (131) destiné à bloquer la vitesse lors de l'activation de l'en- trainement secondaire, ce disque servant également à indiquer la position du point mort. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précéden- tes, caractérisé en ce que les tringles de commande de vitesses (50, 51, 52), pour la commande des vitesses du groupe-relais principal, sont disposées de fa- çon à former un angle d'environ quarante-cinq degrés, dans un plan de coupe 9 transversal de la boite de vitesses principale.