Brevet FR2511311A1 — publié le 19830218

I I 3 i Dispositif manuel de commande de passage des rapports d'une boîte de vitesses. La présente invention a pour objet un dispositif manuel permettant la commande du passage des rapports de vitesse d'une botte de vitesses de véhicule automobile, comprenant un levier de commande à actionnement manuel articulé autour d'un point fixe et transmettant le mouvement auquel il est soumis à un doigt de passage des vitesses monté à l'intérieur de la boite de vitesses, par l'intermédiaire d'une tringlerie de commande comprenant notamment une bielle de passage de vi- tesses disposée entre la boîte de vitesses et le levier ma- nuel. Pour commander les rapports de vitesse d'une botte de vitesses de véhicule automobile, il est nécessaire d'effectuer une démultiplication convenable des mouvements du levier de commande manuel Il convient également d'atténuer par un découplage convenable les répercusions des mouvements du moteur du véhicule sur le dispositif de commande de la botte de vitesses Enfin, il est nécessaire de filtrer les vibra- tions dues aux bruits du moteur transmis par le dispositif de commande. Pour résoudre ces problèmes, on utilise en général un levier de commande manuel placé dans l'habitacle du véhicule et articulé de façon à entraîner une démultiplication impor- tante, de l'ordre de 4 à 5 La démultiplication totale recher- chée, qui est en général de l'ordre de 6 à 7, est donc effec- tuée à 90 % par le levier de commande manuel lui-même. Du fait de l'importance de cette démultiplication au départ de la commande manuelle, le reste de la chaîne ciné- matique du dispositif de commande transmet un effort impor- tant, ce qui entraîne des pertes d'effort et une usure notable des différents éléments constitutifs Il en résulte un mauvais rendement et une mauvaise fiabilité des dispositifs de com- mande de type classique. Pour filtrer les vibrations du moteur, on dispose en général des éléments élastiques en un ou plusieurs points de la chaîne cinématique; ces éléments travaillent cependant dans de mauvaises conditions du fait de l'effort important à trans- mettre dû à la démultiplication effectuée par le levier ma- nuel Il en résulte des déplacements parasites importants et un mauvais rendement en déplacement des différents éléments de la commande De plus, les débattements du moteur se trouvent amplifiés par la démultiplication du levier manuel de com- mande - On a déjà prévu d'utiliser, pour supprimer en partie ces inconvénients, une bielle de réaction reliant le point d'arti- culation du levier de commande manuel dans l'habitacle à la boîte de vitesses et cela dans le sens longitudinal du véhi- cule, c'est-à-dire dans le sens des efforts On obtient ainsi la formation d'un parallélogramme entre la bielle de réaction, le levier de commande manuel et la tringlerie de transmission des mouvements du levier de commande De plus, dans ces modes de réalisation de type connu, l'ensemble constitué par la bielle de réaction et le levier de commande manuel est sus- pendu élastiquement au moyen de blocs de filtrage des vibra- tions reliés au plancher du véhicule On évite ainsi de lier rigidement le levier de commande au plancher du véhicule ce qui permet de filtrer les vibrations du moteur par rapport au plancher du véhicule et donc par rapport à l'habitacle, en supprimant les éléments souples de filtrage habituellement montés à l'intérieur même de la chaîne cinématique. Toutefois, cette amélioration des solutions classiques entraîne d'autres inconvénients compte tenu du poids de l'en- semble, de son encombrement et des pièces supplémentaires qu'il est nécessaire de prévoir et qui entraînent une aug- mentation des coûts. La présente invention a pour objet de résoudre de manière simple les principaux problèmes évoqués précédemment, en réalisant un dispositif de commande de passage des rapports de vitesse dans lequel la démultiplication due au levier manuel est faible, tandis que la majeure partie de la démultiplica- tion nécessaire est réalisée en fin de chaîne cinématique, c'est-à-dire au voisinage immédiat ou en partie à l'intérieur de la boite de vitesses. L'invention a en outre pour objet un dispositif de com- mande dans lequel le filtrage des vibrations est réalisé au moyen d'éléments souples intégrés en parallèle par rapport à la chaîne cinématique c'est-à-dire en un seul point d'articu- lation, évitant ainsi pratiquement toute erreur angulaire ou de déplacement dans la chaîne cinématique. Il devient donc possible d'obtenir un dispositif de commande présentant un poids réduit, un faible encombrement dû au faible nombre de pièces constitutives et permettant l'obten- tion d'un excellent rendement à la fois en effort et en dépla- cement. Le dispositif manuel de commande de passage des rapports de vitesse d'une botte de vitesses de véhicule automobile selon l'invention, comprend un levier de commande à actionne- ment manuel muni d'un point d'articulation fixe par rapport au châssis ou à la caisse du véhicule Un doigt de passage des vitesses est monté à l'intérieur de la botte de vitesses et peut être soumis à un mouvement de rotation autour d'un axe de commande et à un mouvement de translation le long de l'axe de commande Une bielle de passage est reliée à l'une de ses extrémités au levier de commande manuel afin de transmettre les mouvements du levier manuel au doigt de passage des vi- tesses La bielle de passage est liée à l'une de ses extré- mités au levier manuel par une articulation à un degré de liberté en rotation et à son autre extrémité à un dispositif de démultiplication monté au moins en partie dans la botte de vitesses par une articulation à un degré de liberté en rota- tion. Le dispositif de démultiplication comprend de préférence une biellette de démultiplication fixée sur la botte de vi- tesses par l'intermédiaire d'une articulation à rotule et un levier de sortie solidaire de l'axe de commande du doigt de passage des vitesses et articulé en un point de la biellette de démultiplication Le point d'articulation du levier de sortie sur la biellette de démultiplication peut être déplacé par coulissement pour obtenir la démultiplication recherchée. La bielle de passage est de préférence reliée par une articulation à l'une des extrémités de la biellette de démul- tiplication dont l'autre extrémité est fixée sur la boîte de vitesses-par l'intermédiaire d'une articulation à rotule. Pour filtrer les vibrations, le levier de commande manuel est de préférence maonté sur le châssis ou la caisse du véhi- cule par l'intermédiaire d'une rotule et d'un bloc élastique. Dans un mode de réalisation préféré, la bielle de passage est disposée sensiblement dans le sens longitudinal du véhi- cule, la biellette de démultiplication lui étant sensiblement orthogonale. Dans tous les cas, le point d'articulation fixe du levier de commandemanuel est placé sur ledit levier de façon que la démultiplication due au levier manuel soit de l'ordre de 1,5, l'ensemble du dispositif de commande entraînant quant à lui une démultiplication totale de l'ordre de 6 à 7 Dans ces conditions, on voit que la majeure partie de la démultiplica- tion est réalisée par le dispositif de démultiplication se trouvant à proximité ou même en partie dans la botte de vi- tesses. La présente invention sera mieux comprise à l'étude de la description détaillée d'un mode de réalisation pris -à titre d'exemple nullement limitatif et illustré par les dessins annexés, sur lesquels: la fig 1 est une vue schématique en perspective des principauxéléments du dispositif de commande de l'invention; la fig 2 est une vue prise dans un plan vertical mon- trant les principaux éléments du dispositif de démultiplica- tion et illustrant en particulier la sélection des lignes de vitesses; et la fig 3 est une vue schématique en coupe dans un plan horizontal montrant notamment le doigt de passage des vitesses et le levier de sortie de la boite de vitesses lors d'un mou- vement de commande de passage des vitesses dans une ligne 3.5 donnée. Tel qu'il est représenté sur les figures, le dispositif de commande de l'invention conprend un levier de commande à actionnement manuel 1 fixé au plancher du véhicule par l'in- termédiaire d'une rotule 2 solidaire du plancher par l'inter- médiaire d'un bloc élastique 3 De cette manière, le levier 1 se trouve donc articulé en un seul point fixe séparant le levier en une portion supérieure la et une portion inférieure lb de longueur légèrement inférieure à la longueur de la partie supérieure la de façon à assurer une démultiplication de l'ordre de 1,5 A l'extrémité de la partie inférieure lb du levier 1 se trouve monté un axe 4 disposé horizontalement coopérant avec les deux branches verticales d'une chape 5 montée à l'extrémité de la bielle de passage 6 laquelle se trouve disposée sensiblement selon une direction longitudinale à l'intérieur du véhicule entre le levier de commande manuel 1 et la botte de vitesses non représentée sur la figure On notera que le levier 1 est sensiblement vertical, tandis que la bielle de passage est sensiblement horizontale De même, l'axe 4 sensiblement horizontal est disposé perpendiculaire- mert à la bielle 6 c'est-à-dire transversalement à l'axe du véhicule. A son autre extrémité, la bielle de passage 6 présente une autre chape 7 horizontale, coopérant avec un axe 8 sensi- blement vertical solidaire de l'extrémité d'une biellette de démultiplication 9 fixée sur la boîte de vitesses schématisée par le plan fixe 10 par l'intermédiaire d'une articulation à rotule 11. La commande du passage des vitesses à l'intérieur de la botte de vitesses se fait au moyen d'un levier de commande ou doigt de passage 12 disposé à l'intérieur même de la boite de vitesses et lié rigidement à un axe de commande 13 Le dépla- cement en translation de l'axe de commande 13 portant le doigt de passage 12 permet la sélection des lignes de vitesses tandis que la rotation de l'axe de commande 13 entraînant en rotation le doigt de passage 12 permet le passage d'une vi- tesse dans une ligne donnée Ces différents mouvements sont commandés par le levier de sortie 14 comportant une portion coudée 15 fixée par une articulation 16 en un point déterminé de la biellette de démultiplication 9 La position de l'arti- culation 16 peut être modifiée en fonction de la démulti- plication désirée, par coulissement le long de la biellette 9. La démultiplication totale du mouvement du levier manuel 1 dans la boîte de vitesses est donnée par le rapport entre la longueur du levier de sortie 14 de la botte de vitesses et celle du doigt de passage 12 combinées avec la longueur totale de la biellette 9-et la longueur du segment de la biellette 9 compris entre l'articulation à rotule 11 et la position de l'articulation coulissante 16 c'est-à-dire la portion 9 a de la biellette de démultiplication 9. Le fonctionnement du dispositif manuel de commande de l'invention tel qu'il est illustré sur les figures se fait en deux temps Un premier mouvement du levier manuel permet la sélection des différentes lignes de vitesses c'est-à-dire des positions alignées d'un certain nombre de rapports dans la botte de vitesses et d'autre part un mouvement de passage des différentes vitesses dans une ligne donnée A titre d'exemple dans la botte de vitesses illustrée sur les figures, la sélec- tion des lignes de vitesses se fait par un mouvement du levier manuel 1 transversalement à la direction longitudinale du véhicule selon l'axe référencé 17 sur la fig 1 Une première ligne correspond par exemple à la marche arrière, une deuxième ligne correspond par exemple aux première et deuxième vites- ses, une troisième ligne correspond par exemple aux troisième et quatrième vitesses et la quatrième ligne correspond par exemple à la cinquième vitesse de la botte de vitesses Le mouvement transversal du levier 1 se traduit par un mouvement angulaire de l'extrémité lc de la portion lb du levier 1 comme illustré par la portion de cercle en trait mixte 18 de la fig. 1. Comme on peut le voir sur la fig 2 qui représente cette opération de sélection d'une ligne de vitesses, l'extrémité lc du levier manuel 1 se trouve déportée transversalement par rapport à l'extrémité libre de la biellette de démultipli- cation 9 compte tenu de la forme de la bielle de passage 6 Le mouvement angulaire de l'extrémité lc du levier manuel 1 se traduit donc, grâce au point d'articulation à rotule 11 fixé sur la botte de vitesses, par un déplacement également angu- laire de la biellette de démultiplication 9 l'angle maximal de débattement étant visible en 19 sur la fig 2 Le mouvement angulaire de la biellette de démultiplication 9 se traduit par un mouvement vertical de l'axe de commande 13 à l'intérieur de la botte de vitesses 10 Ce mouvement est transmis par le levier de sortie 14 à travers l'articulation 16 Le doigt de, passage 12 lié rigidement à l'axe de commande 13 se déplace donc verticalement dans la boîte de vitesses pour sélectionner une ligne de vitesse selon le mouvement illustré par la flèche sur la fig 2. Le mouvement de passage des vitesses dans une ligne donnée se fait après l'opération de sélection précitée par un mouvement longitudinal du levier manuel 1 Ce mouvement est représenté par la flèche 21 sur la fig 1 et il se traduit par un mouvement longitudinal de la bielle de passage 6 La bielle de passage 6 communique ce mouvement à la biellette de démul- tiplication 9 dans un plan qui a été déterminé par le mouve- ment de sélection préalable La biellette 9 ayant un point fixe à rotule 11 dans la botte de vitesses 10, le déplacement de la biellette 9 se fait selon un angle dont le débattement maximal est représenté par l'axe en trait mixte 22 sur la fig. 3 Le déplacement angulaire de la biellette 9 est communiqué à l'extrémité du levier de sortie 14 par l'intermédiaire de l'articulation 16 Le levier de sortie 14 est ainsi animé d'un déplacement angulaire en rotation autour de l'axe de commande 13, cette rotation étant communiquée au doigt de passage 12 par l'intermédiaire de l'axe 13 On a représenté sur la fig. 3, respectivement en trait plein et en trait mixte les deux positions extrêmes possibles du doigt de passage 12 et du levier de sortie 14. La présente invention a été décrite en référence à un exemple d'illustration dans lequel les débattements pour le passage des vitesses et la sélection d'une ligne de vitesses se faisaient respectivement dans des plans horizontaux et verticaux Bien entendu l'invention pourrait s'appliquer à d'autres dispositions de botte de vitesses qui entraîneraient des déplacements dans d'autres plans. On notera que la filtration des vibrations réalisée par le bloc élastique 3 se fait à l'endroit de la liaison du levier manuel l avec le plancher du véhicule de sorte que les déformations dues aux vibrations du moteur ne se trouvent pas amplifiées compte tenu de la faible démultiplication générée par le levier manuel lui-même. REVENDICATIONS 1 Dispositif manuel de commande de passage des rapports de vitesse d'une botte de vitesses de véhicule automobile, comprenant un levier de commande à actionnement manuel ( 1) muni d'un point d'articulation fixe ( 2), un doigt de passage des vitesses ( 12) monté à l'intérieur de la boîte de vitesses et pouvant être soumis à un mouvement de rotation autour d'un axe de commande ( 13) et un mouvement de translation le long dudit axe et une bielle de passage ( 6) reliée à l'une de ses extrémités au levier manuel ( 1) afin de transmettre les rmouve- ments du levier manuel ( 1) au doigt de passage ( 12), caracté- risé par le fait que la bielle de passage ( 6) est liée à l'une de ses extrémités au levier manuel ( 1) par une articulation ( 4,5) à un degré de liberté en rotation et à son autre extré- mité, par une articulation à un degré de liberté en rotation ( 7, 8) à un dispositif de démultiplication ( 9, 16, 14) monté au moins en partie dans la botte de vitesses. 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le dispositif de démultiplication comprend une biellette de démultiplication ( 9) fixée sur la botte de vi- tesses par l'intermédiaire d'une articulation à rotule ( 11) et un levier de sortie ( 14) solidaire de l'axe de commande ( 13) du doigt de passage ( 12), articulé en un point ( 16) réglable par coulissement sur la biellette de démultiplication ( 9). 3 Dispositif selon les revendications 1 ou 2, carac- térisé par le fait que la bielle de passage ( 6) est reliée par une articulation ( 7, 8) à l'une des extrémités de la biellette de démultiplication ( 9) dont l'autre extrémité est fixée sur la botte de vitesses par l'intermédiaire d'une articulation à rotule ( 11). 4 Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le levier manuel ( 1) est monté sur le châssis ou la caisse du véhicule par l'intermédiaire d'une rotule ( 2) et d'un bloc élastique ( 3) de filtration des vibra- tions. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la bielle de passage ( 6) est disposée sensiblement dans le sens longitudinal du véhicule, la biellette de démultiplication ( 9) lui étant sensiblement orthogonale. 6 Dispositif selon la revendication 5, caractérisé par le fait que l'extrémité du levier manuel ( 1) est déportée transversalement par rapport à l'extrémité de la bielle de démultiplication ( 9). 7 Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le point d'articu- lation fixe ( 2) du levier manuel ( 1) est placé sur ledit levier de façon que la démultiplication dûe au levier manuel soit de l'ordre de 1,5, l'ensemble du dispositif entraînant une démultiplication totale de l'ordre de 6 à 7.