Brevet FR2507134A1 — publié le 19821210

La présente invention est relative à un dispositif pour manoeuvrer une transmission à plusieurs rapports d'un véhicule à quatre roues motrices pouvant également être en- traîné sélectivement seulement par les roues avant ou par les roues arrière, et elle concerne plus particulièrement une transmission comportant une botte transfert en combinaison avec une boite de vitesses classique et un embrayage auxiliai- re pour déconnecter la transmission de la puissance dans l'un ou l'autre des rapports de vitesse élevée ou lente, grâce à quoi le véhicule peut être entraîné dans un rapport élevé ou dans un rapport lent avec quatre roues motrices. Dans une telle transmission il est prévu un premier dispositif de changement de rapport pour la boite de vitesses principale et un second dispositif de changement de rapport pour la botte transfert. Le brevet des Etats-Unis N O 4 170 273 décrit un le- vier de changement de rapport pour actionner l'embrayage au- xiliaire et le second dispositif de changement de rapport. Les deux systèmes sont actionnés simplement par un déplacement du levier de changement de rapport en ligne droite pour sélec- tionner un entraînement à deux roues motrices, un entraînement en rapport élevé à quatre roues motrices et un entraînement en rapport lent à quatre roues motrices Pour positionner le levier de changement de rapport dans la position intermédiai- re entre la position d'entraînement à deux roues motrices et la position d'entraînement en rapport lent à quatre roues mo- trices, il est prévu des dispositifs de verrouillage à billes. Cependant si le levier de changement de rapport est actionné avec une force importante, ce levier franchit la position in- termédiaire en raison de la faible action du dispositif de verrouillage à bille En outre il peut se produire qu'un opé- rateur ou conducteur arrête le déplacement du levier de chan- gement de rapport avant la position intermédiaire, en raison du fait que l'action d'encliquetage du dispositif de verrouil- lage à bille n'a pas été ressentie, ce qui a pour résultat un engagement en prise insuffisant de la transmission. Le but de l'invention est de fournir un dispositif de manoeuvre d'une transmission qui assure le passage du le- vier de changement de rapport dans la position intermédiaire entre les deux positions limites de passage, de telle sorte que le passage du dispositif de transmission de la puissance soit assuré de façon fiable. L'invention a pour objet à cet effet un dispositif de manoeuvre d'une transmission pour un véhicule à quatre roues motrices comportant un premier arbre ou arbre principal d'entraînement relié au vilebrequin d'un moteur par l'intermé- diaire d'un embrayage, une boite auxiliaire ou de transfert adjacente au premier arbre principal d'entrainement, un second arbre principal d'entraînement adjacent à ladite botte trans- fert, celle-ci comprenant des trains d'engrenages réducteurs et un premier dispositif d'actionnement pouvant être actionné manuellement pour sélectionner les rapports de transmission. pour transmettre la sortie du premier arbre principal d'en- tra Inement au second, un arbre de sortie prévu en parallèle au second arbre principal d'entraînement, une botte de vites- ses principale prévue sur le second arbre d'entraînement et l'arbre de sortie, des moyens pour transmettre la sortie de l'arbre de sortie, ces moyens comprenant deux dispositifs de transmission pour les roues avant et les roues arrière, un embrayage prévu dans l'un des dispositifs pour coupler ou dé- saccoupler la transmission de la sortie à l'essieu correspon- dant, un second dispositif d'actionnement de l'embrayage, une barre de passage coulissant axialement prévue pour actionner ledit premier dispositif d'actionnement de la botte transfert, qui comprend une barre d'actionnement montée coulissante et rotative en parallèle à la barre de passage, une barre fixe prévue en parallèle avec la barre de passage et la barre d'ac- tionnement, un levier de changement de rapport relié à la bar- re d'actionnement, ledit levier ayant un trajet de passage qui est coudé dans une position intermédiaire, une fourchette de Z 2507134 passage montée coulissante sur la barre d'actionnement et la barre fixe, ladite fourchette étant reliée à l'embrayage; un bras fixé sur la barre de passage et monté coulissant sur la barre d'actionnement et la barre fixe, un premier disposi- tif de verrouillage mutuel prévu entre la barre d'actionnement et la fourchette de passage et la barre fixe pour astreindre la barre d'actionnement et la fourchette de passage en prise de façon fixe l'une avec l'autre dans une première partie du trajet de déplacement de la barre d'actionnement, de façon à déplacer la fourchette de passage par une manoeuvre du levier de changement de rapport, et pour astreindre la fourchette de passage et la barre fixe en prise ensemble dans une seconde partie du trajet de déplacement de la barre d'actionnement,et un second dispositif de verrouillage mutuel prévu entre la barre d'actionnement et le bras et la barre fixe pour astrein- dre la barre d'actionnement et le bras à venir en prise fixe l'un avec l'autre dans la seconde partie du trajet de déplace- ment de la barre d'actionnement adjacente à la première pour déplacer ainsi la barre de passage et pour astreindre le bras et la barre fixe à entrer en prise ensemble dans la première partie du déplacement de la barre d'actionnement, et une ba- gue élastique prévue entre la fourchette de passage et le bras sur la barre d'entraînement pour déplacer la fourchette de pas- sage et le bras, lesdits premier et second dispositifs de ver- rouillage mutuel étant agencés de façon à être séparés de la barre d'entraînement par une rotation de cette dernière au moyen du levier de changement de rapport. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion appara tront au cours de la description qui va suivre faite en se référant aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemples et dans lesquels: la Fig 1 est une vue schématique d'une-transmis- sion à laquelle est appliquée l'invention; la Fig 2 est une vue en perspective d'un disposi- tif de manoeuvre suivant l'invention; la Fig 3 est une vue en coupe d'une partie princi- pale du dispositif de manoeuvre les Fig 4 et 5 sont des vues en coupe suivant les lignes IV-IV et V-V de la Fig 3 respectivement; la Fig 6 est un schéma d'une grille de changement de rapport pour un levier de changement de rapport suivant l'invention. En se référant au dessin, un vilebrequin 1 d'un mo- teur disposé longitudinalement dans la partie avant d'un vé- hicule est adapté pour être relié à un premier arbre princi- pal d'entraînement 3 par l'interméndiaire d'un embrayage 2. Le premier arbre principal d'entraînement est relié à un se- cond arbre principal d'entraînement 5 par l'intermédiaire d'u- ne botte transfert 4 à deux rapports disposée au-dessus de l'essieu avant F La boîte transfert 4 comprend un mécanisme 6 de synchronisation et des engrenages 7 de renvoi montés ro- tatifs sur un arbre de renvoi 7 a Le mécanisme 6 de synchro- nisation est agencé de façon à relier sélectivement le premier arbre principal 3 d'entraînement et le second arbre d'entrai- nement 5 sans engrenages réducteurs ou par l'intermédiaire des engrenages 7. Le second arbre principal d'entraînement 5 est ali- gné avec le premier arbre principal d'entraînement 3 et est prolongé dans une boite de vitesses principale 8 à quatre rapports La botte principale 8 comprend un arbre 9 de sortie, un dispositif de transmission à deux rapports lents, un dis- positif de transmission à deux rapports élevés et deux méca- nismes de synchronisation pour sélectionner les rapports, et un mécanisme à pignon de marche arrière (non représenté). Un pignon 10 d'entraînement est calé sur une extré- mité de l'arbre de sortie 9 et ce pignon d'entraînement en- grène avec une couronne dentée 12 d'un dispositif réducteur final 11 Le pignon réducteur final est adapté pour transmet- tre la sortie de l'arbre de sortie 9 aux roues avant par l'in- termédiaire de l'essieu avant F L'arbre de sortie s'étend vers l'arrière et un pignon 13 de transfert est fixé sur l'ex- trémité arrière de l'arbre de sortie 9. Un arbre 15 d'entraînement des roues arrière est monté rotatif dans des roulements (non représentés) et un pi- gnon 13 a engrenant avec le pignon 13 est monté rotatif sur l'arbre 15 Un mécanisme 14 de synchronisation de l'entratne- ment des roues arrière est monté sur l'arbre 15 de façon à amener le pignon 13 a en prise avec l'arbre 15 afin de trans- mettre la sortie de ltarbre 9 aux roues arrière. On décrira ci-dessous un dispositif de manoeuvre du mécanisme 6 de synchronisation dans la boîte transfert 4 et le mécanisme 14 de synchronisation sur l'arbre 15 d'en- traînement des roues arrière En se référant à la Fig 2, une fourchette 25 de passage est fixée sur un arbre 42 et un bras 24 fixé sur l'arbre 42 est articulé sur une extrémité d'une tige 23 L'extrémité arrière de la tige 23 est reliée à une barre de passage 20 par l'intermédiaire d'un organe de liaison 22 La barre de passage 20 est montée coulissante dans un bottier 16 comme représenté à la Fig 3. Parallèlement à la barre de passage 20, une barre d'actionnement 18 est montée coulissante et rotative dans le bottier 16 et une barre fixe 19 est fixée sur le bottier au moyen d'une clavette 21, et ces barres 18, 19, 20 sont dispo- sées horizontalement L'extrémité arrière de la barre d'ac- tionnement 18 est reliée à un levier 17 de changement de rap- port. Le levier 17 est guidé de façon à pouvoir être dé- placé suivant une grille représentée à la Fig 6 Le trajet est coudé dans une partie intermédiaire D'une façon plus par- ticulière le levier 17 de changement de rapport est déplacé entre la position FF d'entratnement des roues avant et la po- sition d'entraînement en rapport élevé à quatre roues motri- ces 4 WDH dans la position verticale représentée aux Fig 4 et 5 et il est déplacé entre la position 4 WDH et la position d'entratnement en rapport lent à quatre roues motrices 41 WDL dans une position inclinée représentée en traits mixtes. Un bras 26 est fixé sur la barre de passage 20 au moyen d'une clavette 27 et est monté de façon coulissante sur 25071 4 la barre 18 et la barre 19 Une fourchette 28 de passage du mécanisme 14 de synchronisation est montée coulissante sur les barres 18 et 19 Une bague élastique 29 de retenue est fixée sur la barre d'actionnement 18 entre le bras 26 et la fourchette 28 de façon à déplacer le bras et la fourchette. Une bague élastique 31 est fixée sur la barre fixe 19 de fa- çon à limiter le déplacement du bras 26 vers l'avant. Entre la barre d'actionnement 18 et la barre fixe 19 est prévu un premier dispositif 32 de verrouillage mutuel. Comme représenté à la Fig 5 le premier dispositif 32 de ver- rouillage mutuel comprend une broche 34 de verrouillage mu- tuel montée coulissante dans la fourchette 28 suivant une droite reliant les centres des deux barres 18 et 19, une ca- vité 35 prévue dans la barre 18, et une cavité 36 prévue dans la barre 19 La cavité 35 correspond à une extrémité de la broche 34, lorsque le levier 17 de changement de rapport se trouve dans sa position verticale représentée à la Fig 5 Un second dispositif 33 de verrouillage mutuel est également prévu entre les barres 18 et 19 Comme représenté à la Fig 4, le second dispositif de verrouillage mutuel comprend une bro- che 37 de verrouillage montée coulissante dans le bras 26 sui- vant une droite reliant les centres des deux barres 18 et 19, une cavité 38 formée dans la barre 19 et une cavité 39 formée dans la barre 18 Bien que la cavité 38 corresponde à une ex- trémité de la broche 37, la cavité 39 est située dans une posi- tion décalée angulairement par rapport à l'extrémité de la broche 37, d'un angle 0, lorsque le levier 17 de changement de rapport se trouve dans la position verticale comme repré- senté à la Fig 4 Un dispositif 30 de verrouillage à bille comprenant des logements 43 et 44 formés dans la barre 19 et une bille 45 forcée dans cette barre au moyen d'un ressort 46 prévu dans la fourchette 28 de passage afin de verrouiller cette fourchette sur la barre 19 Un dispositif 40 de ver- rouillage à bille analogue au dispositif 30 est prévu entre la barre d'actionnement 18 et le bottier 16 Un dispositif 41 de verrouillage à bille est également prévu entre la barre de passage 20 et le bottier 16. La Fig 3 montre les conditions dans lesquelles le levier 19 se trouve en position intermédiaire, c'est-à-dire dans la position 4 WDH pour un entraînement à quatre roues motrices en rapport élevé Lorsque le levier 17 est maintenu en position verticale et est déplacé vers la position FF d'entraînement par les roues avant, la barre 18 d'actionne- ment est déplacée vers la droite en considérant la Fig 3. A ce moment, la fourchette 28 est forcée vers la droite par la bague élastique 29, de telle sorte que la broche 34 est re- tirée de la cavité 36 par l'inclinaison de cette dernière et est engagée dans la cavité 35 Ainsi la fourchette de passage 23 est déplacée vers la droite par la bague 29, et la bille de verrouillage entre dans la cavité 44 de la barre 19. Dans la position FF un manchon du mécanisme synchroniseur 14 est déplacé dans la position de droite, de telle sorte que le pignon 13 a est désaccouplé de l'arbre 15 Ainsi la puissance du moteur n'est pas transmise aux roues arrière Le bras 26 est maintenu dans la position intermédiaire par l'engagement de la broche 37 dans la cavité 38. Dans cette position la botte transfert se trouve en position de liaison directe Ainsi la puissance du moteur est transmise par l'intermédiaire de l'embrayage 2 et du premier arbre principal d'entrainement 3 au second arbre principal d'entraînement 5 sans réduction par la boite transfert 4 La botte de vitesses principale 8 transmet la rotation du second arbre principal d'entratnement 5 à l'arbre de sortie 9 au moyen de la botte de vitesses à quatre rapports Par ailleurs, du fait que le pignon 13 a n'est pas accouplé à l'arbre 15, les roues arrière ne sont pas entraînées Ainsi seules les roues avant sont entraînées dans le rapport élevé sans réduc- tion par la botte transfert 4. Lorsque le levier 17 de changement de rapport est déplacé dans la position d'entraînement en rapport élevé à quatre roues motrices 41 WVDH à partir de la position FF, la barre 18 est déplacée dans la position intermédiaire de la Fig 3 Du fait que la broche 34 est engagée dans la cavité de la barre 18, la fourchette 28 est également déplacée vers la gauche avec la barre 18 Par ailleurs du fait que le levier 17 de changement de rapport se trouve dans la position verticale et que la cavité 39 ne correspond pas avec la bro- che 37, le bras 26 est fixé sur la barre 19 par la broche 37. De ce fait la barre d'actionnement 18 est arrêtée lorsque la bague 29 vient en contact avec le bras 26 Par conséquent le levier de changement de rapport est arrêté de façon sûre dans la position à quatre roues motrices en rapport élevé De ce fait le mécanisme 14 de synchronisation est actionné pour ac- coupler le pignon 13 a avec l'arbre 15 En conséquence l'ar- bre 15 est entratné en rotation par les pignons 13 et 13 a. Du fait que la barre 20 de passage n'est pas déplacée, la botte transfert 4 se trouve dans la position de couplage di- rect De ce fait les roues avant et arrière sont entratnées dans le rapport élevé sans réduction par la botte transfert 4. Du fait que la broche 34 correspond avec la cavité 36, dans les conditions représentées à la Fig 3, le levier 17 peut être tourné de la position verticale dans la position inclinée représentée à la Fig 5, et la broche 34 est retirée de la cavité 35 et engagée dans la cavité 36 en raison de l'inclinaison de la cavité 35 Lorsque le levier 17 est en- tratné en rotation dans la position inclinée représentée en traits mixtes à la Fig 4, la cavité 39 de la barre 18 cor- respond avec la broche de verrouillage 37 et par ailleurs la broche 34 est retirée de la cavité 35 et engagée dans la ca- vité 36. Lorsque le levier 17 est déplacé dans la position dtentratnement en rapport lent à quatre roues motrices, dans la position inclinée, la barre d'actionnement 18 est dépla- cée jusque dans la position limite à gauche A cet instant, la fourchette 28 demeure dans la position représentée à la Fig 3 du fait que la broche 34 est engagée dans la cavité 36 Le bras 26 est déplacé par la bague élastique 29, de sor- te que la broche 37 est déplacée par l'inclinaison de la ca- vité 38, ce qui a pour résultat le retrait de la cavité 38 et l'entrée en prise dans la cavité 39 De ce fait la barre est déplacée avec le bras 26 et est arrêtée par la venue en contact de ce bras avec la bague élastique 31 dans la po- sition limite de gauche Le déplacement de la barre 20 pro- voque une rotation du bras 24 et de la fourchette 25 dans le sens inverse des aiguilles d'une montre par la tige 23, ac- tionnant ainsi la botte transfert 4 pour assurer l'engage- ment entre le mécanisme de synchronisation et les engrenages de renvoi 7 Par conséquent la rotation du premier arbre prin- cipal d'entra nement 3 est transmise au second arbre princi- pal d'entrainement 5 avec une réduction par les engrenages de renvoi 7 Ainsi les roues avant et les roues arrière sont entraînées dans le rapport lent. Lorsque le levier 17 est déplacé depuis la position d'entraînement à quatre roues motrices en régime lent dans la position à quatre roues motrices en régime élevé, le bras 26 est déplacé avec la barre 18 par l'engagement entre la broche 37 et la cavité 39 pour déplacer ainsi la barre 20 dans la position intermédiaire. Du fait que la broche 34 est engagée dans la cavité 36 de la barre 19, la fourchette 28 est fixée sur la barre 19. Par conséquent lorsque la bague 29 entre en contact avec la fourchette 28, la barre 18 est arrêtée Lorsque le levier 17 est tourné dans la position verticale, ce levier peut être dé- placé dans la position FF comme décrit plus haut. Dans le mode de réalisation décrit ci-dessus, bien que les roues avant soient les roues motrices principales et que les roues arrière soient les roues motrices secondaires, il est possible d'assurer que les roues arrière constituent les roues motrices principales et les roues avant les roues motrices secondaires. Suivant l'invention la grille de déplacement du le- vier de changement pour manoeuvrer la transmission du véhicu- le à quatre roues motrices est coudée dans la position inter- médiaire Par conséquent le levier de changement de rapport est arrêté de façon sûre dans la position intermédiaire pour assurer la modification de la transmission de la puissance. En outre, la fourchette 23 pour modifier l'entra nement à quatre roues motrices et le bras 26 sont séparés de la barre 18 et verrouillés sur la barre 19 en faisant tourner la bar- re 18 dans la position intermédiaire, du fait que les dispo- sitifs 32 et 33 de verrouillage mutuel sont séparés àe la bar- re 18 et en prise avec la barre 19 La bague 29 sur la barre 18 vient en contact avec la fourchette de passage ou le bras verrouillé de sorte que la barre d'actionnement se trouve ar- ratée de façon sûre dans la position intermédiaire. il R E V E N D I C A T I O N S 1 Dispositif perfectionné pour manoeuvrer une transmission d'un véhicule à quatre roues motrices comportant un premier arbre principal d'entraînement ( 3) relié à un vile- brequin d'un moteur par l'intermédiaire d'un embrayage ( 2), une boîte transfert ( 4) adjacente audit premier arbre princi- pal d'entraînement ( 3), un second arbre principal d'entratne- ment ( 5) adjacent à ladite boite transfert, cette dernière comprenant des trains d'engrenages réducteurs et un premier dispositif de passage à actionnement manuel pour sélectionner les rapports de transmission pour transmettre la sortie dudit premier arbre ( 3) audit second ( 5), un arbre de sortie ( 9) parallèle audit second arbre ( 5), une botte de vitesses prin- cipales ( 8) sur ledit second arbre ( 5) et sur l'arbre de sor- tie ( 9), des moyens pour transmettre la sortie dudit arbre de sortie, ces moyens comprenant deux dispositifs de transmis- sion pour les roues avant et les roues arrière, un accouple- ment prévu dans l'un de ces dispositifs pour accoupler ou de- saccoupler la transmission de la sortie de l'essieu corres- pondant, un second dispositif d'actionnement et de passage pour ledit accouplement, une barre de passage ( 20) montée coulissante axialement pour actionner ledit premier dispositif d'actionnement et de passage de la botte transfert ( 4), ca- ractérisé en ce qu'il comprend une barre d'actionnement ( 18) montée coulissante et rotative parallèlement à ladite barre de passage ( 20), une barre fixe ( 19) parallèle à ladite barre ( 20) et à ladite barre ( 18), un levier ( 17) de changement de rapport relié à ladite barre d'actionnement, ce levier pré- sentant un trajet de déplacement coudé en position intermé- diaire, une fourchette de passage ( 28) montée coulissante sur ladite barre ( 18) et sur la barre ( 19), ladite fourchette é- tant reliée audit accouplement, un bras ( 26) fixé sur ladite barre ( 20) et monté coulissant sur ladite barre d'actionnement et ladite barre fixe, un premier dispositif de verrouillage mutuel ( 32) disposé entre la barre d'actionnement ( 18) et la fourchette de passage et la barre fixe pour astreindre ladite barre d'actionnement et ladite fourchette à venir en prise de façon fixe ensemble dans une première partie du trajet de déplacement de ladite barre d'actionnement de façon à déplacer ainsi la fourchette de passage en manoeuvrant ledit levier de changement de rapport ( 17) pour astreindre ladite fourchet- te de passage et ladite barre fixe à venir en prise dans une seconde partie du trajet de déplacement de ladite barre d'ac- tionnement, et un second dispositif ( 33) de verrouillage mu- tuel prévu entre ladite barre d'actionnement et le bras et la barre fixe pour astreindre ladite barre d'actionnement et le bras à venir en prise de façon fixe ensemble dans la seconde partie du trajet de déplacement de ladite barre d'actionnement adjacente à ladite première partie du déplacement de façon à déplacer ainsi ladite barre de passage 20 et pour astrein- dre le bras et la barre fixe à venir en prise ensemble dans ladite première partie du trajet de déplacement de la barre d'actionnement, et une bague élastique ( 29) prévue entre la- dite fourchette ( 28) et le bras ( 26) sur ladite barre d'ac- tionnement ( 18) pour déplacer ladite fourchette et le bras, lesdits premier et second dispositifs de verrouillage mutuel ( 32, 33) étant agencés de façon à être séparés de ladite bar- re d'actionnement par une rotation de cette dernière au moyen dudit levier de changement de rapport. 2 Dispositif suivant la revendication 1, caracté- risé en ce que lesdits premier et second dispositifs de ver- rouillage mutuel ( 32, 33) comprennent une broche montée cou- lissante radialement, prévue de façon à obternir ladite posi- tion relative d'engagement fixe, et des cavités prévues sur ladite barre d'actionnement ( 18) et ladite barre fixe ( 19), chacune desdites cavités ayant une certaine inclinaison pour retirer ladite broche par un déplacement axial de la barre d'actionnement ( 18), et les cavités sur ladite barre d'ac- tionnement ( 18) étant agencées de façon à présenter une dif- férence de phase. 3 Dispositif suivant la revendication 1, caracté- risé en ce qu'il comprend un dispositif de verrouillage à bil- 2507 1-C 4 le pour verrouiller la fourchette ( 28) de passage sur ladite barre fixe ( 19) -