Brevet FR2496215A1 — publié le 19820618

-249 1 - DISPOSITIF POUR BOITE DE VITESSES EMPECHANT DE RETROGRADER DE PLUS D'tJNE VITESSE A LA FOIS La présente invention concerne un dispositif pour boîte de vitesses em- pêchant de rétrograderdeplusd'une vitesse à la fois, et plus particuliè- rement pour empêcher de rétrograder de la voie V/VI dans la voie I/II sur une boîte de vitesses à plusieurs groupes relais, comportant des soupapes de sélection de voies pour commander l'amenée d'un fluide sous pression dans un cylindre de commande destiné au changement de groupes relais en fonction du déplacement de l'axe de commande des vitesses. Sur les boîtes de vitesses mécaniques à plusieurs groupes relais compor- tant une coulisse en double H pour le guidage du levier manuel, on peut être amené à commettre des erreurs de changement de vitesses lorsqu'on passe du groupe de vitesses rapides dans le groupe de vitesses lentes, en rétrogradantdeplusd'une vitesse à la fois. Il peut s'ensuivre une rotation forcée susceptible d'endommager le moteur. En outre, des forces axiales agissent sur l'axe de commande des vitesses, ces forces axiales pouvant être plus ou moins importantes selon le trajet qu'il suit lors du déplacement du levier de changement de vitesses. De cette manière, le conducteur perçoit une certaine information relative au groupe relais dans lequel il opère. Toutefois, il est également possible que le con- ducteur déplace involontairement l'axe de commande dans une direction non prévue si, au cours de la manoeuvre de changement de vitesses, les forces axiales sont décroissantes en un point déterminé. La présente invention se propose de pallier ces inconvénients, en réa- lisant un dispositif adapté à une boîte de vitesses à engrenages et permettant d'empêcher le conducteur de rétrograder par inadvertance de plus d'une vitesse à la fois, tout en évitant de modifier d'une façon ou d'u- ne autre le schéma de commande de la boîte de vitesses. Ce dispositif est relativement simple, s'adapte aux boîtes de vitesses à groupes re- lais connus, et ne comporte qu'un nombre réduit d'élémentsconstructifs complémentaires. Dans ce but, le dispositif selon l'invention est caractérisé en ce que 34 les soupapes de sélection de voies commandent accessoirement aussi l'a- -2 - limentation en fluide sous pression du cylindre de verrouillage rappelé par un ressort qui, dans la position neutre de la voie V/VI, est amené en position de verrouillage par l'action du fluide sous pression amené par l'intermédiaire d'une soupape de retenue, empêchant le passage de la voie III/IV vers la voie I/II, tandis que le fluide sous pression s'écoule à nouveau lentement au travers d'un étranglement parallèle à la soupape de retenue hors du cylindre de verrouillage, sous l'action de son ressort de rappel, pour libérer sa position de verrouillage lors du réengagement d'une vitesse dans la voie III/IV. Ce dispositif apporte un certain nombre d'avantages par rapport aux dis- positifs connus, en empêchant un passage direct de la voie V/VI dans la voie I/II et en imposant le passage intermédiaire dans la voie III/IV. Après avoir rétrogradé dans ces deux vitesses, le blocage, qui empêche le passage direct dans la voie I/II, est libéré, de sorte qu'il est possible au conducteur de continuer à rétrograder. La présente invention sera mieux comprise en référence à la description d'un exemple de réalisation et du dessin annexé, dans lequel La figure 1 représente une vue schématique en coupe du dispositif selon l'invention représenté avec l'axe de commande des vitesses, le cylindre de changement de vitesses et de verrouillage, et les soupapes de sélec- tion des voies, La figure 2 représente schématiquement le circuit de commande des vites- ses, La figure 3 représente un diagramme des forces axiales agissant sur l'a- xe de commande des vitesses en fonction du déplacement de cet axe, La figure 4 représente le schéma en forme de double H de commande du le- vier de vitesses manuel, et La figure 5 représente schématiquement différentes positions du levier de commande des vitesses par rapport au poussoir des soupapes de sélec- 37 tion des voies. 2 496215 -3- En référence aux figures, un axe de commande des vitesses 1 (fig. 1) porte, dans l'exemple de réalisation représenté, un organe d'arrêt 7 pourvu de rainures d'encliquetage 2 et 8. Ces rainures pourraient bien entendu également être formées directement dans l'axe de commande des vitesses 1. Cet organe, mobile axialement et rotatif, est logé dans un boîtier 11. L'une des rainures d'encliquetage 2 peut avoir une forme circulaire, ménagée à la périphérie de l'organe d'arrêt 7, mais peut également être constituée d'un ensemble de secteurs dans lesquels peu- vent s'engager des billes 3, 4, 5, 6. La rainure 8 a une section rectan- gulaire, comme le montre plus particulièrement la fig. 5, mais elle peut également avoir une section de forme ovale. Les billes 3, 4, 5, 6 coo- pèrent avec la rainure 2 d'une manière connue en soi, et pénètrent dans cette rainure pour déterminer la position de l'organe d'arrêt 7, et par conséquent de l'axe de commande des vitesses 1. Deux soupapes de sélection des voies 12, 13, équipées de poussoirs 9, , permettent l'amenée de fluide sous pression provenant d'une source de fluide sous pression 14, vers un vérin de commande 16 à double effet pour commander le passage dans les groupes relais, respectivement vers un cylindre de verrouillage 17 rappelé par un ressort, par l'intermé- diaire d'une soupape de retenue 18 et d'un étranglement 19 monté en pa- rallèle. Dans l'exemple de réalisation décrit, le fluide sous pression estde l'air comprimé, et l'installation fonctionne pneumatiquement. La fig. 2 illustre la position de l'axe de commande des vitesses 1 et de l'organe d'arrêt 7 au point mort dans la voie V/VI, c'est-à-dire dans la position 27 représentée par les fig. 2 et 4. Dans cette position, la soupape de sélection des voies 12 est en position de repos du fait que le poussoir 9 est engagé dans la rainure d'encliquetage 8. La soupape de sélection des voies 13 est en position de travail, du fait que son poussoir 10 est enfoncé. Dans cette position respective des soupapes de sélection des voies 12 et 13, le fluide sous pression s'écoule d'une source de fluide sous pression 14 par l'intermédiaire d'un conduit 15 et d'un conduit 23, à travers la soupape 12 en passant par le point S en direction d'un conduit 20, et traverse le conduit 21 d'une part en direction du vérin de commande 16 et d'autre part vers la soupape de re- 37 tenue 18 s'ouvrant dans cette direction, pour laisser passer le fluide -4 - sous pression par le conduit 24 vers le cylindre de blocage 17 solidaire du bottier 11. Le piston du vérin de commande 16 adopte la position représentée par la figure,et le piston du vérin de blocage 17 à simple ef- fet est équilibré par l'action de compression du ressort de rappel. Son poussoir arrive dans la position 28 représentée par les fig. 1 à 4 et intersecte le trajet suivi par l'axe de commande des vitesses 1 au cours de son déplacement. Dans cette position, l'axe de commande des vitesses 1 pourrait être dé- placé dans le sens de la flèche 30 jusqu'à la voie III/IV. Une progres- sion complémentaire de l'axe de commande des changements de vitesses 1 jusqu'à la voie I/II ne pourrait pas avoir lieu, étant donné qu'un bord- de l'organe d'arrêt 7 prend appui contre le poussoir du cylindre d'arrêt 17, et que laxe de commande des vitesses a dépassé la voie III/IV. Lorsqu'on déplace l'axe de commande des vitesses 1 dans la direction in- diquée par la flèche 30 jusqu'à la voie III/IV, les deux soupapes de sé- lection des voies 12 et 13 sont commutées, c'est-à-dire le poussoir 9 de la soupape 12 est enfoncé, tandis que le poussoir 10 de la soupape 13 s'engage dans la rainure d'encliquetage 8. Ceci interrompt l'amenée de fluide sous pression vers le cylindre de blocage 17 et le cylindre de commande 16, et les conduits 20 et 21 sont libérés du fluide sous pres- sion qu'ils contiennent. Par contre, l'autre entrée du cylindre de com- mande 16 est connectée à la source de fluide sous pression au travers de la position L et d'un conduit 22 relié à la soupape 13, de telle manière que le piston du vérin de commande soit amené dans sa position de tra- vail. Le piston du-cylindre de blocage 17 est ramené lentement par le ressort de rappel dans sa position de repos, du fait que le fluide con- tenu initialement dans le cylindre de verrouillage 17 s'écoule lentement par le conduit 24, l'étranglement 19 et les conduits 21 et 20 en direc- tion de la soupape de sélection des voies 12, pour être libéré dans l'at- mosphère. Lorsque la voie III/IV est atteinte, il se déclenche un déverrouillage amorti du piston et des poussoirs du cylindre de blocage 17, tel que 37 l'effet de blocage du cylindre de verrouillage 17 soit arrêté et que -5- l'on puisse enclencher la voie I/II.. L'état du circuit tel qu'il est représenté par la fig. 2 et la montée en pression dans le cylindre de verrouillage 17 s'effectuent dans un do- maine limité 29 (voir fig. 4), dont l'origine correspond au point 27, c'est-à-dire au point mort de la voie V/VI. Le diagramme de la fig. 3, qui représente les forces axiales agissant sur l'axe de commande des vitesses, ces forces ayant leur origine dans la coopération entre les billes 3, 4, 5, 6 avec la rainure d'enclique- tage 2 en fonction du déplacement de cet axe de commande, montre que vers la fin du mouvement qui permet le passage de la voie V/VI dans la voie III/IV, les forces axiales sont décroissantes, puis redeviennent légèrement croissantes lorsqu'on passe dans la voie I/II. C'est la rai- son pour laquelle il arrive fréquemment que le conducteur passe par er- reur de la voie V/VI dans la voie I/II sans sélectionner la voie inter- médiaire III/IV. Grâce au dispositif selon l'invention, cette possibi- lité, qui comporte des risques, est exclue, du fait que le poussoir du piston du cylindre de verrouillage 17 définit un arrêt au point 28, qui ne permet pas d'effectuer un déplacement dans le sens de la flèche 30 21 qui dépasse cette position. 2 496 215 -6- Revendications 1. Dispositif pour boîte de vitesses empêchant de rétrograder de plus d'une vitesse à la fois, et plus particulièrement pour empêcher de rétrograder de la voie V/VI dans-la voie I/II sur une boîte de vitesses à plusieurs groupes relais, comportant des soupapes de sélection de voies pour com- mander l'amenée d'un fluide sous pression dans un cylindre de commande destiné au changement de groupes relais en fonction du déplacement de l'axe de commande des vitesses, caractérisé en ce que les soupapes de sélection de voies (12, 13) commandent accessoirement aussi l'alimenta- tion en fluide sous pression du cylindre de verrouillage (17) rappelé par un ressort qui, dans la position neutre de la voie V/VI, est amené en position de verrouillage par l'action du fluide sous pression amené par l'intermédiaire d'une soupape de retenue (18), empêchant le passage de la voie III/IV vers la voie I/II, tandis que le fluide sous pression s'écoule à nouveau lentement au travers d'un étranglement (19) parallèle à la soupape de retenue (18) hors du cylindre de verrouillage (17), sous l'action de son ressort de rappel, pour libérer sa position de verrouil- lage lors du réengagement d'une vitesse dans la voie III/IV. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une rainure d'encliquetage (8), solidaire de l'arbre de commande des vitesses (1), est dimensionnée et positionnée sur l'axe de commande des vitesses (1), de telle manière qu'un poussoir (9) de l'une des soupapes de sélection des voies (12), ou qu'un poussoir (10) de l'autre soupape de sélection des voies (13) soit seul engagé dans la rainure (8) lorsque la boite de vitesses est au point mort. 3. Dispositif selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la rainure d'encliquetage (8) est ménagée dans un organe d'arrêt (7) soli- daire de l'axe de commande des vitesses. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caracté- risé en ce que le cylindre de verrouillage (17) est monté rigidement sur le boîtier (11) de la boîte de vitesses, et que le trajet de comman- de de son poussoir de blocage intersecte le trajet suivi par l'organe d'arrêt (7) et défini par le déplacement axial de l'axe de commande des 2 496215 - 7 - vitesses. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caracté- risé en ce que le cylindre de verrouillage (17) est actionne par des moyens pneumatiques.