Brevet FR2548800A1 — publié le 19850111

L'invention se rapporte à un dispositif de changement de vitesse pour une boîte de vitesses mécanique de véhicule automobile, comprenant plusieurs tringles de changement de vitesse parallèles mobiles en sens longitu5 dinal, qui portent des taquets d'entraînement prévus avec des fourchettes pour engager les rapports de transmission, ainsi qu'un arbre de commande de changement de vitesse monté transversalement à ces tringles et coulissant en sens longitudinal avec deux doigts de changement de vitesse destinés à coopérer avec les taquets d'entraînement, ces doigts étant séparées par une distance déterminée en sens axial et pouvant être accouplés avec les taquets par coulissement de l'arbre de commande de changement de vitesse, cependant que la rotation de cet arbre de commande de chan15 gement de vitesse provoque la translation axiale des tringles de changement de vitesse. On connaît depuis longtemps des dispositifs de changement de rapport de transmission pour boîte de vitesses ayant un arbre de commande de changement de vitesse mobile 20 en sens longitudinal, disposé en travers des tringles de changement de vitesse, capable d'être engagé par un doigt de changement de rapport avec les taquets d'entraînement des tringles de changement de vitesse par suite de son déplacement en sens longitudinal, puis de faire effectuer par suite 25 de sa rotation des mouvements de vaet-vient, par l'intermédiaire du taquet d'entraînement correspondant, à la tringle de changement de rapport, pour l'accouplement des pignons, dans lesquels les tringles de changement de vitesse parallèles sont placées tout près les unes des autres, pour réduire les trajets de translation et de rotation nécessaires de l'arbre de commande des changements de rapport Cependant, avec ce mode de construction, il faut parcourir des distances relativement importantes entre l'arbre de commande de changement de vitesse et les taquets d'entraînement des 35 tringles de changement de vitesse et entre les tringles de changement de vitesse et les clabots d'accouplement, de sorte qu'ils comprennent des doigts de changement de vitesse et aussi des taquets d'entraînement longs, qui nécessitent un renforcement correspondant pour permettre une transmission irréprochable des forces, en conséquence de quoi il faut utiliser des organes relativement lourds constituant les doigts de changement de vitesse, les taquets d'entraînement et les fourchettes des boîtes de vitesse. Il est certes déjà connu aussi de prévoir sur 10 l'arbre de commande de changement de vitesse mobile en sens longitudinal et en rotation, monté transversalement aux tringles parallèles de changement de vitesse, deux taquets d'entraînement espacés l'un de l'autre en sens axial (brevet allemand n 25 06 570), mais il ne s'agit, dans ce 15 cas, que d'une boite à quatre vitesses, dans laquelle le second doigt de changement de vitesse sert à faciliter l'enclenchement d'un accouplement de synchronisation, la disposition des tringles de changement de vitesse étant inchangée par ailleurs. En conséquence, l'invention a pour objet principal de supprimer ces inconvénients et de parvenir à partir de cet état de la technique, à un dispositif de changement de vitesse qui convienne pour une boîte ayant un plus grand nombre de rapports et se caractérisant par des éléments de 25 changement de vitesse relativement simples et légers. Pour obtenir ce résultat, selon l'invention, on prévoit quatre tringles de changement de vitesse groupées en deux paires et à chaque paire de tringles de changement de vitesse correspond un doigt de changement de vitesse; 30 l'une de ces paires comprend la tringle de changement de vitesse permettant d'engager le rapport de marche arrière et celle qui correspond aux trois rapports des vitesses les plus élevées, tandis que l'autre paire de tringles comprend la tringle de changement de vitesse qui correspond à un 35 rapport de vitesse très basse, ainsi que la tringle qui correspond aux deux rapports inférieurs; la tringle de changement de vitesse qui correspond aux trois rapports des vitesses les plus élevées porte deux fourchettes dont l'une est fixée à cette tringle tandis que l'autre est montée de 5 façon à être mobile en sens longitudinal et elle est pourvue de son propre taquet d'entraînement. Le groupement deux par deux des quatre tringles de changement de vitesse et la séparation géométrique des deux paires de tringles de changemrent de vitesse avec le rattachement correspondant de chaque doigt de changement de vitesse, permettent d'obtenir la diminution souhaitée de la distance entre 1 arbre de commande de changement de vitesse, les tringles de changement de vitesse et les clabots d'accouplements, ainsi que la liberté de disposition 15 des arbres des pignons, de sorte qu'on parvient à une simplification de structure et une réduction de poids, étant donné que les organes constitutifs plus courts peuvent aussi être plus légers Il s'agit d'une boîte de vitesses à six rapports de marche avant dont l'un est un rapport de 20 vitesse extrêmement basse, par exemple pour une circulation sur tous terrains Malgré l'augmentation du nombre des rapports, le dispositif de changement de vitesse n'a cependant pas une structure compliquée Comme on ne prévoit, pour les trois rapports des vitesses les plus élevées, qu'une 25 tringle de changement de vitesse commune, on obtient une autre simplification; il faut cependant prévoir sur cette tringle de changement de vitesse une fourchette mobile en coulissement avec son propre taquet d'entraînement, pour pouvoir effectuer un changement de rapport par déplacement 30 de la tringle de changement de vitesse et de la fourchette qui y est calée et un autre changement par déplacement de l'autre fourchette pendant que la tringle est fixe. Selon un autre mode d'exécution de l'invention, la distance entre le taquet d'entraînement de la tringle 35 d'enclenchement du rapport de marche arrière et le taquet d'entraînement de la tringle correspondant au rapport de vitesse extrêmement basse, mesurée dans le sens longitudinal de l'arbre de commande du changement de vitesse, est égale à la distance entre les deux doigts de changement de vites5 se; la tringle de changement de vitesse qui correspond à la marche arrière est reliée à la fourchette correspondante par une boutonnière et un boutonjet la course de dégagement du rapport de vitesse extrêmement basse est prolongée au moins par la course d'enclenchement du rapport de marche 10 arrière On obtient ainsi une autre simplification de la structure et de la manoeuvre En effet, le rapport de vitesse extrêmement basse et celui de la marche arrière correspondent à une même sélection, bien que l'Qn utilise des doigts de changement de vitesse différents pour engager 15 ces deux rapports Pour empêcher cependant que, lorsqu'on enclenche la marche arrière, on enclenche en même temps le rapport de vitesse extrêmement basse ou qu'on l'entraîne, la course de dégagement de ce rapport est prolongée en conséquence D'autre part, lorsqu'on enclenche le rapport 20 de vitesse extrêmement basse, cette manoeuvre est sans effet sur la marche arrière, du fait que justement la tringle de changement de vitesse correspondante à la marche arrière est reliée à la fourchette correspondante par un assemblage à boutonnière et à bouton et que cette bouton25 nière permet une course morte de la tringle de changement de vitesse concernée Selon l'invention, on prévoit aussi, de façon connue en soi, un ressort qui pousse l'arbre de commande de changement de vitesse contre une butée, cet arbre se trou30 vant alors dans la position o l'un des doigts de changement de vitesse est en prise avec le taquet d'entraînement des rapports précédant le rapport de vitesse la plus élevée. En outre, la butée est à rappel élastique, pour permettre d'atteindre avec le doigts de changement de vitesse le taquet d'entraînement correspondant au rapport de la vitesse supérieure; de plus, une face de montée oblique contre laquelle une bille ou un élément analogue peut être appuyée élastiquement, sert à augmenter la force de poussée à exercer sur l'arbre de commande de changement de vitesse, juste avant qu'il atteigne sa position qui correspond à la marche arrière ou au rapport de la vitesse la plus basse. Le premier ressort rappelle l'arbre de commande de changement de vitesse, chaque fois que l'on quitte un rapport, à sa position de point mort qui se trouve, en général, entre 10 le troisième et le quatrième rapport Si l'on veut enclencher le rapport pour la vitesse la plus élevée, il faut vaincre le ressort qui agit sur la butée, le premier ressort n'ayant plus d'action Enfin, la face de montre oblique et la bille qui s'y appuie Plastiquement permettent d'obtenir une aug15 mentation notable de la force de manoeuvre agissant sur l'arbre de commande de changement de vitesse, juste avant l'enclenchement du rapport pour la vitesse la plus basse, ce qui permet, dans l'ensemble, des manoeuvres de changement de vitesse très sensibles et évite largement des erreurs de 20 sélection. On donnera maintenant uniquement à titre d'exemple non limitatif, une description d'un mode de réalisation de l'invention; on se reportera aux dessins annexes dans lesquels: la figure 1 est une vue en coupe par un plan vertical montrant les parties essentielles selon l'invention d'un dispositif de changement de vitesse pour la boîte de vitesses mécanique d'un véhicule automobile, la figure 2 est une vue en coupe transversale 30 suivant la ligne II-II de la figure 1; la figure 3 est une vue en coupe analogue de la zone de la tringle de changement de vitesse qui correspond à la marche arrière; la figure 4 est une vue en coupe verticale 35 suivant la ligne IV-IV de la figure 1. Une boîte de vitesses mécaniques à six vitesses au total plus la marche arrière comprend quatre tringles de changement de vitesse 1, 2,3,4 parallèles mobiles dans leur sens longitudinal qui portent des taquets d'entraine5 ment 5, 5 a prévus avec des fourchettes 6,6 ',6 a pour actionner des clabots d'accouplement non représentés En outre, le dispositif de changement de vitesse comprend un arbre de commande de changement de vitesse 7 monté transversalement aux tringles 1, 2, 3, 4 qui tourne grâce à un bras de manivelle 8 et qui peut avancer et reculer dans le sens de sa longueur sous l'effet d'un bras mobile 10 calé sur un arbre 9 et engagé avec un taquet Il Les tringles 1, 2 d'une part, et les tringles 3,4, d'autre part, sont groupées par paires, à chacune d'elles correspond un doigt de change15 ment de vitesse 12, 13 calé sur l'arbre 7 A chaque doigt de changement de vitesse 12, 13 est associé un étrier coulissant 14; ces étriers suivent bien le mouvement de translation de l'arbre de commande de changement de vitesse 7, mais ils sont empêchés de tourner par une tige 15 qui 20 est parallèle à l'arbre 7 (figure 4) Les étriers coulissants 14 ont pour rôle de bloquer les autres taquets d'entraînement 5, 5 a, lorsque l'un de ceux-ci est en prise avec l'un des doigts de changement de vitesse 12,13 A l'état visible sur la figure 1, le doigt de changement de. 25 vitesse supérieur 13 est engagé avec le taquet d'entraînement 5 de la tringle 3, et il est clair que les autres taquets d'entraînement sont bloqués, étant donné que le doigt de changement de vitesse inférieur 12 est en dehors de sa zone d'accouplement avec les doigts 5 des tringles 30 1,2 Le coulissement en sens longitudinal de l'arbre 7 au moyen du bras mobile 10 sert à la sélection des rapports, par le fait que le doigt 12 ou le doigt 13 s'engage avec l'un des taquets d'entraînement 5, 5 a des quatre tringles 1 à 4 La rotation de l'arbre de commande de changement de 35 vitesse 7 par l'intermédiaire du bras de manivelle 8 en- traîne alors la translation de la tringle de changement de vitesse ou de la fourchette concernée et, par suite, l'enclenchement ou le dégagement du rapport souhaité. La tringle de changement de vitesse 1 porte les fourchettes qui correspondent aux deux premiers rapports (non représentées) La tringle 2 correspond à un rapport de vitesse extrêmement basse, donc à un rapport pour circulation sur tous terrains La tringle 3 est destinée aux trois rapports supérieurs, donc au troisième, 10 au quatrième, et au cinquième rapports, tandis que la tringle 4 sert à enclencher la marche arrière Pour pouvoir enclencher au choix trois rapports avec une seule tringle 3, celle-ci porte, comme le montre la figure 2, deux fourchettes 6, 6 ', dans lesquelles la fourchette 6 ' est fixe sur la tringle 3 et correspond à la vitesse supérieure, tandis que l'autre fourchette 6 peut se déplacer en sens longitudinal sur la tringle 3 et possède son propre taquet d'entraînement 5 Le taquet d'entraînement 5 a est relié rigidement à la tringle 3 Le taquet d'entraînement 20 5 a permet donc de déplacer la fourchette 6 ' correspondant au rapport de vitesse supérieure, tandis que la fourchette 6 avec son propre taquet d'entraînement peut effectuer des mouvements de va-et-vient sur la tringle 3 pour enclencher et pour llibérer le troisième rapport et le quatrième rapport. 25 La distance entre les deux doigts de changement de vitesse 12, 13 est égale à la distance entre le taquet d'entraînement 5 de la tige 4 qui correspond à la marche arrière et le taquet d'entraînement 5 de la tringle 2 qui correspond au rapport de vitesse extrêmement basse, 30 pour circulation sur tous terrains Par suite, dans la position inférieure de l'arbre de commande de changement de vitesse 7 les deux doigts de changement de vitesse 12, 13 s'engagent chacun avec un taquet d'entraînement 5 Pour empêcher alors que la marche arrière puisse être enclenchée 35 quand on passe à la marche sur tous terrains, la tringle de changement de vitesse 4 de marche arrière n'est pas reliée directement à la fourchette 6 a correspondante, comme on peut le voir sur la figure 3 La fourchette 6 a peut pivoter autour d'un axe 16 et elle présente une bou5 tonnière angulaire 17 dans laquelle pénètre un bouton 18 monté sur un bras transversal 19 qui est relié rigidement à la tringle 4 Lorsqu'on fait descendre la tringle 4 en lui faisant quitter la position o on la voit quand on regarde la figure 3 (enclenchement du rapport pour tous terrains) , la fourchette 6 a n'est pas entraînée, parce que le bouton 18 a du jeu dans la partie de la boutonnière 17 qui est parallèle à la tige 4 Cependant, quand la tringle 4 monte, le bouton 18 entraîne la fourchette 6 a dans le sens des aiguilles d'une montre et la marche arrière est 15 enclenchée Dans ce cas, le rapport extrêmement bas correspondant à la marche tous terrains est désaccouplé, puisqu'il a une course de dégagement prolongée par-la course d'enclenchement du rapport de marche arrière. Il ressort de la figure 1 que le bras mobile 10 20 est soumis à l'action d'un ressort en spirale 20 qui l'appuie contre une butée 21 Cette position correspond à la sélection du troisième et du quatrième rapports, le taquet d'entraînement 5 de la tringle 3 est alors en prise avec le doigt 13 Dans cette position, le taquet d'entrai25 nemnent 11 est aussi en contact avec une butée en forme de coupelle 23 soumise à l'action d'un ressort 22 Si l'on veut enclencher le cinquième rapport (taquet d'entraînement 5 a), il faut faire monter l'arbre de commande de changement de vitesse 7, contre la force du ressort 22 Enfin, 30 il est prévu sur le taquet d' enraînement 11 une face de montée 24 oblique (figure 4) contre laquelle peut s'appuyer une bille 25 poussée par un ressort 26 La face oblique entre en action juste avant que la position de l'arbre de commande de changement de vitesse correspondant à la marche 35 arrière ou à la marche sur tous terrains soit atteinte, c'est-à-dire la position o les doigts de changement de vitesse 12,13 viennent en prise avec les taquets d'entrainement 5 des tringles de changement de vitesse 2 et 4 Au moment de la montée de la bille 25 sur la face oblique 24, la force à exercer contre le ressort 20 pour faire descendre l'arbre de commande de changement de vitesse 7 est encore accrue, de sorte que le conducteur remarque qu'il quitte les rapport d'utilisation courante. REVEND ICATIONS 1 Dispositif de changement de vitesse pour une boite de vitesses mécanique de véhicule automobile, ayant plusieurs tringles de changement de vitesse parallèles mobi5 les en sens longitudinal, qui portent des taquets d'entrainement prévus avec des fourchettes pour engager les rapports de transmission ainsi qu'un arbre de levier de commande de changement de vitesse monté transversalement aux tringles de changement de vitesse et coulissant en sens longitudinal avec deux doigts de changement de vitesse destinés à coopérer avec les taquets d'entraînement, ces doigts étant séparés par par une distance déterminée en sens axial et pouvant être accouplés avec les taquets par coulissement de l'arbre de commande de changement de vitesse cependant que la rotation de 15 cet arbre de commande de changement de vitesse provoque la translation axiale des tringles de changement de vitesse, caractérisé en ce qu'il comprend quatre tringles de changement de vitesse ( 1, 2, 3, 4) groupées en deux paires, à chacune des paires ( 1, 2, 3, 4) de ces tringles correspond un doigt de changement de vitesse ( 12,13), l'une de ces paires ( 3,4) comprenant la tringle de changement de vitesse ( 4) qui permet d'enclencher le rapport de marche arrière et la tringle ( 3) qui correspond aux trois rapports les plus élevés, l'autre paire de tringles ( 1,2) comprenant la tringle de 25 changement de vitesse ( 2) qui correspond à un rapport de vitesse très basse ainsi que la tringle de changement de vitesse ( 1) qui correspond aux deux rapports inférieurs, la tringle de changement de vitesse ( 3) correspondant aux trois rapports des vitesses les plus élevées portant deux fourchettes 30 de changement de vitesse ( 6, 6 ') dont l'une ( 6 ') est fixée à cette tringle ( 3), tandis que l'autre ( 6) est montée coulissante en sens longitudinal et possède son propre taquet d'entraînement ( 5). 2 Dispositif selon la revendication 1, carac35 térisé en ce que la distance dans le sens longitudinal de l'arbre de commande de changement de vitesse entre le taquet d'entraînement ( 5) de la tringle de changement de vitesse ( 4) correspondant à la marche arrière et le taquet d'entraînement ( 5) de la tringle de changement de vitesse ( 2) cor5 respondant au rapport de vitesse extrêmement basse est égale à la distance entre les deux doigts de changement de vitesse ( 12,13), la tringle de changement de vitesse ( 4) correspondant à la marche arrière étant réunie à la fourchette correspondante ( 6 a) par un assemblage boutonnière et 10 bouton ( 17,18) et la course de dégagement du rapport de vitesse extrêmement basse étant prolongée au moins de la course d'enclenchement du rapport de marche arrière. 3 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1,2, caractérisé en ce qu'il comprend, de façon connue en soi, un ressort ( 20) poussant l'arbre de commande de changement de vitesse ( 7) contre une butée ( 23), cet arbre ( 7) se trouvant à la position o un doigt de changement de vitesse ( 13) est engagé avec le taquet d'entraînement ( 5) correspondant aux rapports qui précèdent le rapport de la vitesse la plus élevée, la butée ( 23) étant à rappel élastique pour permettre d'atteindre avec le doigt ( 13) le taquet d'entraînement ( 5 a) correspondant au rapport de la vitesse supérieure, une face de montée oblique ( 24) contre laquelle s'appuie une bille ( 25) ou un élément analogue 25 ayant pour rôle d'augmenter la force d'enclenchement à exercer sur l'arbre de commande de changement de vitesse ( 7), juste avant que cet arbre atteigne la position qui correspond au rapport de marche arrière ou au rapport de vitesse extrêmement basse.