Brevet FR2547933A1 — publié le 19841228

"Dispositif de commande dune boîte de vitesses et d'un embrayage,applicable notamment aux véhicules automobiles". L'invention concerne un dispositif pour la commande conjointe d'une boîte de vitesses et d'un embrayage, applicable en particulier aux véhicules automobiles. Selon l'état connu de la technique, les véhicules automobiles nécessitent actuellement deux commandes séparées, l'une pour actionner l'embrayage, l'autre, constituée d'un levier de manoeuvre, pour sélectionner le rapport de vitesse. Cette double commande présente l'inconvénient non seulement de gréver le prix de revient des véhicules en raison de l'investissement dt à la multiplication des composants mécaniques, mais de surcroît n'est pas d'une maniabilité commode pour l'usager. L'invention vise donc à remédier à ces inconvénients à l'aide d'un dispositif de fabrication plus simple, moins onéreux et plus facile à manoeuvrer. L'un des objets de l'invention-est donc de substituer aux deux dispositifs connus une seule et meme commande assurant conjointement par le jeu d'un loviel unique, la fonction embrayage et de sélection de-vitesse Un autre objet de l'invention est de distribuer à partir d'un seul et même levier monté articulé dans deux plans orthogonaux, une succession de mouvements dont certains servent à.actionner l'embrayage et d'autres la boîte de vitesses. De façon générale, l'invention est donc caractérisée en ce que le dispositif est constitué d'un levier de commande articulé et susceptible d'entre basculé dans au moins deux plans perpendiires, ce levier étant assujetti à un équipage, monté mobile entre deux positions définies par deux rampesldont l'une est montée flottante, ledit équipage étant susceptible d'être accouplé à un bras,ntobile angulairement, et agissant sur un levier de sélection des rapports de vitesse, ce levier étant solidaire du levier de commande, ledit équipage étant en outre maintenu en position désacouplée par rapport au bras mobile par un dispositif à ressort relié à la tringlerie d'embrayage. Suivant un mode de réalisation, le levier de commande est articulé sur une rotule portée par un axe principal fixe, mais mobile en rotation, sur lequel sont montés d'une part, le bras, mobile angulairement, et d'autre part, le dispositif de commande d'embrayage constitué d'un manchon, soumis à l'action diun ressort de rappel travaillant en compression et d'une tige reliée par l'une de ses extrémités audit manchon et par l'autre à l'équipage "flottant". L'équipage flottant est avantageusement constitué d'une traverse comportant une lumière dans laquelle se meut le levier de commande, les deux extrémités de cette traverse comportant des patins glissant le long de deux parois verticales opposées du career- renfermant l'ensemble du dispositif. En outre, l'équipage flottant comporte deux galets inférieur et supérieur, le supérieur étant en appui sur une rampe fixe dont le profil détermine les différentes fonctions du levier de commande (débrayage - choix du rapport de vitesse - embrayage; , l'inférieur étant susceptible en contact avec une rampe convexe montée élastiquement sur des ressorts qui la sollicitent en direction de l'autre rampe. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description ci-après et des dessins annexés dans lesquels - la fig.1 est une vue en coupe axiale suivant la ligne 1-1 de la fig.3 - la fig.2 est une vue en coupe transversale suivant la ligne 2-2 de la fig.4 - la fig.3 est une vue en coupe transversale selon la ligne 3-3 de la fig.1 - la fig.4 est une vue de dessus du dispositif après retrait du cache de protection - la fig.5 est une vue de dessus du bras de commande mobile angulairexnent - la fig.6 est une vue de détail du levier de commande et du levier sélecteur des vitesses - la fig.7 est une vue transversale selon la ligne 3-3 de la fig.1, mais dans laquelle le levier de commande et le bras mobile sont dans une position angulaire di- férente de celle visible en fig.3. Le dispositif selon l'invention est constitué essentiellement d'un carter 1 obturé à sa partie sup6- rieure par un cache de protection 2, par rapport auquel fait saillie un levier de commande 31assujetti à un équipage mobile, (désigné par la référence 4)et articulé sur un axe principal 5 porté à ses deux extrémités 51 et 52 dans des paliers portés par les deux flasques latéraux li et 12 du carter. Le levier de commande 3 constitue l'organe unique agissant sur l'embrayage et sur la boîte de vitesses. Il est articulé par son extrémité 31,opposée à sa poignée de préhension 32lsur une sorte de rotule 6 (fiv.6) formée par une tête de vis à six pans creux, immobilisée par un écrou 7 ayant, à l'instar de la tête de vis 6 une forme de calotte sphérique, ses deux parties arrondies 6 et 7 pivotant dans des sièges concaves 8 et 9 ménagés dans l'arbre 5. Ce mon tage permet ainsi le basculement du levier 3 dans deux plans orthogonaux, le premier suivant la flèche F1 (fig. 1), le second suivant la flèche F2 (fig. 1). Afin de permettre le dd- placement du levier selon la flèche Fi, le cache de protec- tion 2(visible en fig. 1) comporte une fenêtre 10 autorisant un tel débattement. Ce levier de commande est en relation avec l'équipage coulissant 4 qui présente la particularité d'être formé d'une traverse dont chacune des deux extrémités porte une semelle 41 et 42 glissant sur les parois internes verti- cales des deux flasques 11 et 12 du carter. En outre, cette traverse comporte une lumière longitudinale il dans laquelle se meut le levier de commande 3 X dans le plan longitudinal). ta traverse comporte en outre deux galets 12 et 121, le premier étant en appui sur une rampe pilote 13, le second étant susceptible, dans une position angulaire choi- sie du levier de commande 3 d entrer en contact avec une seconde rampe 14 montée flottante par le jeu de ressorts 15. La rampe pilote 13 est fixe et présente un profil défini par deux arcs Qe cercle roi, r2 de rayons diffrents, niais ayant tous deux le même centre qui est l D axe de révolution o de l'axe 5. Les deux arcs de cercle sont raccordés par des zo- nes de transition, b1, b'2' b" b"1' b"2. De même, la rampe inférieure 14 est de type convexe et est formée par un arc de cercle ayant comme centre le point o de l'axe 5 (rayon r3, fig. 7). Le dispositif pour la commande de llem- brayage est constitué essentiellement d'un bras 16 (fig. 1) faisant fonction de tirant dont l'une des extrémités 161 (fig.2) est solidaire de l'équipage coulissant 4, alors que l'autre extrémité opposée 162 est articulée sur un manchon 17 monté mobile en translation alternative (F3, fig. 1) sur l'axe principal 5, ce manchon qui porte une tringle 18 re liée à la tringlerie générale de l'embrayage étant tiré en d.rection de la rotule 8, 9, par un ressort 19 travaillant en compression, Ce montage a pour effet d'exercer une traction sur le manchon dans la direction opposée au. flasque du du carter, ce qui entraîne corrélativement le maintien en position haute de l'équipage coulissant 4 et par suite, le contact entre le galet 12, solidaire de cet équipage et la rampe pilote 13. L'organe assurant la commande, ou plus exactement la sélection des vitesses, est constitué d'un bras 20, mobile angulairement avec l'axe principal 5, l'extrémité de ce bras, opposée à son articulation, comportant d'une part, une denture 21 et d'autre part, un patin de frzc- tion 22, la denture étant susceptible d'engréner avec une denture complémentaire 23 portée par l'équipage flottant tandis que le patin de friction est, susceptible (dans une position angulaire déterminée du levier de commande 3), de venir en appui avec la partit convexe de la rampe mobile 14. Ce bras de commande comporte une fourchette 24,(plus visible en fig.5) prenant en charge entre ses deux branches, 241' 242' l'extrémité 25 d'un levier coudé 26 (fig. 1), solidaire du levier de commande 3, puisque comme visible en fig~6, ce levier coudé est effectivement traversé par la même vis 6 que ledit levier de commande 3. Ce levier coudé 26 joue le rôle de sélecteur de vitesses. Si l'on se réfère à la description précédente, on comprend que le roule du galet 12, solidaire de 1'é- quipage flottant est de guider cet équipage- dans -ses déplacements verticaux et transversaux en suivant le profil de- la rampe mobile 13. Ainsi, la course de l'équipage 4 engendrée par le profil de la came 13 est décomposée en plusieurs étapes (plusieurs niveaux) chacune d'elles correspondant à une distance particuliè- re par rapport à l'axe principal fixe 5. Au cours de ses différentes courses la traverse mobile 4 adoptera trois niveaux de commande correspondant aux positions suivantes : haute et basse (rayon rI, r2) et intermédiaire lorsque le galet 12 sera en contact des zones de transition b'1' b'2' b"1, b"2. Si l'on se réfère à la fig. 7, ces trois niveaux sont respectivement codés par les lettres a a , b', b", c c Le galet 121 a, quant à lui comme fonction de libérer le patin de friction 22 du bras de commande 20 de la rampe mobile 14 qui fat office de frein dès qu'il est en appui sur cette rampe. Le levier coudé sélecteur de vitesses est actionné quant à lui, soit par le bras de commande 20, lui-même pi loté par la traverse mobile 4 selon la trajectoire, ou plus exactement t la course du galet 12 le long de la rampe 13, comprise entre les points b;2 et b"2 (fig. 7), soit directement par le levier de commande 3 lorsque celuisci bascule de gauche à droite (flèche 2 de la fig. 4).Les déplacements verticaux résultant du passage de la traverse coulissante A d'une position à l'autre sont transmis par l'intermédiaire du tirant 16 au manchon 17 portant la tringle 13 reliée à l'embrayage Ainsi, dès que la traverse 4 coulisse vers le bas,selon la course qui lui est imposée par le roulement du galet 12 sur la rampe pilote 13, le manchon 17 se déplace en direction de la paroi 11 du carter entrainant ainsi le débrayage. Dans l'exemple illustré en fig.7, le dis positif se trouve dans une position telle que l'embrayage n'est pas sollicité puisque le galet 12 est situé à son niveau le plus haut, tandis que la boite de vitesses est sur un rapport choisi, qui peut être par exemple le premier, le troisième ou le cinquième rapport Une succession de phases est nécessaire pour-passer d'une vitesse à l'autre. Ainsi, lorsque le levier de commande 3 est déplacé (fig.7) de a' à a", la traverse coulissante 2 par ses deux branches définies par la lumière-11, prend en charge ce mouvement et le transmet directement au tirant 16 commandant l'embrayage.L'action du galet 12 le long de la rampe pilote 13 a pour effet d'actionner le tirant 16 et le manchon 17 (qui lui est solidaire), ce qui ordonne le débrayage L'embrayage se désaccouple de son dispositif d'entraînement aussitôt que le galet 12 franchit la zone bF 1 de la rampe 13. Dans la zone référencée b'2, la position de la traverse mobile 4 permet alors au galet 121 de venir en contact avec la rampe mobile 14 Simultanément s'opère alors la liaison entre la traverse mobile 4 et le bras de commande de sélecteur de vitesses 20 par accouplement des dentures 21,23. Le bras de commande 20, dont la fourchette 24 guide le levier sélecteur de vitesses 26, est ainsi rendu solidaire de la traverse mobile 4, elle-même assujettie au déplacement du levier de commande 3 de a' vers a". il convient de noter que (fig.?) depuis la zone b'1 jusqu'à la zone C le moteur est désaccouplé de la boite de vitesses, la sélection du nouveau rapport s'effectuant à partir de b'2 jusqugen b"2 -A partir ce b'2 les mécanismes 4 et 20 commencent à s'accoupler, leur engrenage définitif s'effectuant en C. A l'inverse, leur désaccouplement débute dès que le galet 12 guitte la zone C de la rampe 13 et est définitif au-delà de b"2. La course angulaire du levier 26, sélecteur de vitesses, résulte du parcours du galet 12 le long de la ram- pe pilote 13 entre les points b'2 et b,, ce qui permet de changer le rapport de vitesse. Le levier de commande 3 continue d'être manoeuvré afin que s'opère dans î zone référence b"1 (fig.7) l'accouplement par un embrayage du dispositif d'en- traînement à la boîte qu'il dessert. Il faut noter à ce sujet que le levier de commande 3 pilote l'embrayage lorsq'il est mû dans le sens de a vers c, et le débrayage dans le sens contraire avec pour chacune de ses courses un point critique b'1 ou b"1, qui est le point de changement d'état. En se référant aux-fige1 et 4, on peut constater que la manoeuvre qui consiste à passer de la position P1 à la position P2 s'effectue par un mouvement du levier de commande 3, (fléches F1 et F2) selon un trajet en U au cours duquel les trois étapes du processus de oernande que sont le débrayage, la sélection d'un nouveau rapport de vitesses et l'embrayage, sont respectées. Ainsi le levier de commande 3 assure conjointement le débrayage, le rapport de vitesse et l'embrayage par deux types de mouvements orthogonaux, les mouvements dans le sens de la lumière 11 (fig. 4) n'ayant aucune incidence sur la traverse mobile 4, tandis que les mouvements de ce même levier dans un sens perpendiculaire (Flèche 2, fig. 4) pilotant la traverse 4 qui sanananzde ainsi lgembrayage et la boite de vitesses. Bien entendu linvention n 5 est pas limitée au mode de réalisation cidessus décrit pour lequel on pourra prévoir d'autres variantes de réalisation, lgessentiel étant que pour la première fois, un dispositif de commande unique assure simultanément la commande conjointe de l'embrayage et du choix de rapport de vitesses. REVENDICATIONS 10) Dispositif pour la commande conjointe d'une boîte de vitesses et d'un embrayage, caractérisé en ce qu'il est constitué d'un levier de commande (3) articulé et susceptible d'être basculé dans deux plans orthogonaux (F1-F2) ce levier étant assujetti à un équipage (4) monté mobile entre deux positions définies par deux rampes (13,14),l'une fixe, l'au tre (14) montée flottante, ledit équipage étant susceptible d'être accouplé d un bras (20), mobile angulairement,et agissant sur un levier (26) de sélection des rapports de vitesses, ce levier étant solidaire du levier de commande (3) dans ses déplacements, ledit équipage g4) étant en outre maintenu en appui sur la rampe fixe par un dispositif (16,17) à ressorts (19), reliez la tringlerie d'embrayage (18). 20) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le levier de commande (3) est articulé sur une rotule (6-7) portée par un axe principal (5) fixe mais mobile en rotation, sur lequel sont montés d'une part, le bras (20) mobile angulairement, et d'autre part, le dispositif de commande d'embrayage (17-18) constitué d'un manchon soumis à lXac- tion d'un ressort de rappel (19) travaillant en compression, et d'une tige (16) reliée par l'une de ses extrémités audit manchon (17) e-t par l'autre à 11 équipage flottant (4). 30) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'équipage mo- bile (4) est constitué d'une traverse comportant une lumière (11) dans laquelle se meut le levier de commande (3), les deux extrémités de cette traverse comportant des patins (41-42) glissant le long des deux parois verticales opposées (11-12) du carter (1)/ renfermant l'ensemble du dispositif. 40) Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'équipage flottant (4) comporte deux galets inférieur (121) et supérieur (12), le supérieur étant en appui sur une rampe (13), dont le profil détermine les différentes fonctions du levier de commande (3) (débrazage - choix du rapport de vitesses - embrayage), l'inférieur (1213 étant susceptible d'entrer en contact avec une rampe convexe (14) montée élastiquement sur des ressorts (15) qui la sollicitent en direction de l'autre rampe (13). 50) Dispositif selon les revendications 3 et 4y caractérisé en ce que la rampe supérieure fixe (13) est formée de deux arce de cercle (rî - r2) de rayons différents mais ayant le même centre "o" qui est constitué par l'axe principal (5) sur lequel est articulé le levier de commande (3) ces deux axes étant raccordés par des zones de transition (b' et b") constituant les phases opérationnelles de débrayage de change met de vitesses et d'embrayage. 60) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la rampe inférieure (14), montée élastique est formée d'un guide en arc de cercle ayant comme centre l'axe principal (5 du levier de commande (3) 70) Dispositif selon la revendication 1, carac- térisé en ce que. le bras (20), mobile angulairement, comporte une denture (21) à son extrémité opposée à son articulation (5), celle-ci étant susceptible autre accouplée à une autre denture complémentaire (23; portant par l'équipage mobile (4). 8 ) Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que le bras mobile (20) comporte une fourchette (24) agissant sur l'extrémité (25) d'un levier coudé (26) de sélection des vitesses, ce levier étant fixé par son autre extrémité sur l'axe principal (5) du levier de commande (3). 90) Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que le bras mobile (20) comporte un patin de friction (22) situé en regard de la rampe (14) montée élastique.