Brevet FR2584791A1 — publié le 19870116

DISPOSITIF DE FREIN POUR MARCHE ARRIERE DE BOITE DE VITESSES La présente invention se rapporte à un dispositif de frein de marche arrière pour boîte de vitesses à commande manuelle, qui s' applique notamment sur les véhicules automobiles. Dans les commandes habituelles de marche arrière montées sur les boîtes de vitesses à commande manuelle, il n'y a aucun moyen de freinage de 1' arbre menant. De ce fait, il se produit des craquements lors de l'engagement de la marche arrière, qui sont dus à la trop grande différence de vitesse de rotation entre le pignon de marche arrière de 1' arbre primaire, et le pignon intermédiaire pour la marche arrière. En effet, 1' arbre primaire au point mort tourne, tandis que le pignon intermédiaire de marche arrière est fixe en rotation. D' autres dispositifs ont un freinage de 1' arbre primaire avant I' engagement de la marche arrière, en comportant un système de synchronisation spécifique à la marche arrière. Cette solution entraîne donc la nécessité d' avoir un système spécifique, qui est lourd et onéreux, et qui de plus entraîne un encombrement supplémentaire important. Le but de la présente invention est de proposer un dispositif de frein de marche arrière, qui utilise un des systèmes de synchroniseur qui existe dans la boîte de vitesses mécanique pour les vitesses de marche avant. Selon un mode de réalisation de l'invention, le dispositif de frein de marche arrière comporte un axe de marche arrière, sur lequel se déplace un pignon de marche arrière au moyen d' un levier inverseur, qui est entraîné par un axe de commande de marche arrière muni d' un crabot. Dans ce dispositif, la course d' approche dudit pignon de marche arrière correspond à un déplacement de l'axe de commande de marche arrière, pendant lequel ledit axe de commande entraîne un synchroniseur au moyen d' un système de solidarisation de 1' axe de commande de marche arrière, avec l'axe de commande de la vitesse correspondant audit synchroniseur. De plus 1' axe de commande de la vitesse correspondant au synchroniseur est associé à un système d' autorisation de déplacement limité de cet axe de commande. Selon un mode de réalisation de 1' invention, le système de solidarisation comprend : - un manchon de solidarisation monté sur 1' axe de commande de marche arrière et solidaire de cet axe ; ledit manchon de solidarisation comportant deux trous alignés avec un trou de 1' axe de commande de marche arrière ; - deux billes qui sont montées respectivement dans les trous aménagées sur le manchon de solidarisation, et qui sont poussées par un ressort, qui se débat dans le trou de 1' axe de commande, et dans les trous du manchon de solidarisation ;; - une pastille de billage solidaire du carter de boîte de vitesses, qui est munie de deux rampes qui coopèrent avec 1' une des billes, afin d' assurer le point mort de marche arrière - une encoche, qui est disposée sur l'axe de commande, et qui a des dégagements, ladite encoche coopérant avec 1' autre bille, afin d' assurer la solidarisation de 1' axe de commande de la vitesse choisie, avec 1' axe de commande de marche arrière. Selon un mode de réalisation de r invention, le système de solidarisation comprend : - un manchon de solidarisation monté sur 1' axe de commande de marche arrière et solidaire dudit axe ; ledit manchon de solidarisation comportant un trou qui est aligné avec un trou de 1' axe de commande de marche arrière ; - une bille qui est montée dans le trou du manchon de solidarisation, et qui est poussée par un ressort, qui se débat dans ces deux trous - une encoche qui est disposée sur 1' axe de commande de la vitesse choisie, et qui a des dégagements, ladite encoche coopérant avec la bille afin d' assurer la solidarisation de 1' axe de commande de la vitesse choisie avec 1' axe de commande de marche arrière. Selon un mode de réalisation de l'invention, le synchroniseur choisi comporte un baladeur, qui entraîne un anneau avec des galets, et dont le cône coopère avec le cône du pignon fou de la vitesse concernée. Le baladeur est entraîné par une fourchette solidaire de 1' axe de commande de la vitesse concernée. Selon un mode de réalisation de l'invention, le système d' autorisation de déplacement limité de 1' axe de commande de la vitesse concernée consiste en une encoche qui est aménagée dans le crabot de cet axe de commande. Cette encoche coopère avec une encoche du levier de sélection, de manière à permettre le déplacement limité à une valeur déterminée, de façon que la face de 1' encoche du crabot vienne buter contre le fond de 1' encoche du levier de sélection. Selon un mode de réalisation de l'invention, le billage de marche arrière comporte une bille poussée par un ressort, qui sont logés 1' un et 1' autre dans un trou du carter de boîte de vitesses. La bille coopère avec une encoche et un dégagement qui sont disposés sur 1' axe de commande de marche arrière. Selon un mode de réalisation de l'invention, le billage de marche arrière comporte une bille qui est poussée par un ressort, et qui sont logés 1' un et 1' autre dans un trou du carter de boîte de vitesses. La bille coopère avec une première encoche pour assurer la marche arrière et avec une seconde encoche pour assurer le point mort de marche arrière. Ces encoches sont disposées sur 1' axe de commande de marche arrière. Selon un mode de réalisation de l'invention, le billage de la vitesse choisie qui correspond au synchroniseur, comporte une bille qui est poussée par un ressort. Cette bille et ce ressort sont logés dans un trou du carter de boîte de vitesses. La bille coopère avec une encoche et un dégagement, qui sont disposés sur 1' axe de commande de la vitesse choisie. Le dispositif de frein de marche arrière selon l'invention présente ainsi 1' avantage d' éviter tout phénomène de mauvais engagement du pignon de marche arrière, tout en ne nécessitant aucun dispositif supplémentaire particulièrement onéreux, tel qu' un synchroniseur spécifique. D' autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description qui suit de mode de réalisation donné à titre d' exemple en référence aux dessins annexés sur lesquels - la figure 1 est une vue longitudinale en coupe partielle du dispositif de frein de marche arrière selon l'invention - la figure 2 est une variante du dispositif de la figure 1 - la figure 3 est un détail à grande échelle du synchroniseur au point mort - la figure 4 est une figure identique à la figure 3, lorsque la marche arrière est engagé. Le dispositif de frein de marche arrière selon l'invention s' adapte sur une boîte de vitesses à commande manuelle. Le carter 23 de cette boîte de vitesses, supporte l'arbre primaire 18, I'arbre secondaire 19, et l'arbre de marche arrière 16. Un pignon 12 de marche arrière est monté sur l'axe 16 et coulisse sur cet axe, de manière à venir engrèner d'une part avec un pignon 15 monté sur l'arbre primaire 18 et d' autre part avec un pigon 13 monté sur l'arbre secondaire 19. Le pignon de marche arrière 12 se déplace sur 1' axe de marche arrière 16 au moyen d' un levier inverseur 17, qui est entraîné par un axe de commande de marche arrière 1. Cet axe de commande de marche arrière I est muni d' un crabot 25 qui coopère avec un levier de sélection 6. Le dispositif de frein de marche arrière selon l'invention utilise 1' un des synchroniseurs de marche avant de la boîte de vitesses. Dans le cas de la figure 1, il a été choisi le pignon fou 8 de l'arbre primaire 18, ce pignon fou 8 étant commandé par un synchroniseur 47, ledit synchroniseur 47 étant lui-même entraîné par un axe de commande 4 monté sur le carter 23 de la boîte de vitesses. Cet axe de commande 4 est muni d' un crabot 24, qui coopère avec le levier de sélection 6. Le synchroniseur 47 comporte un baladeur 10, qui entraîne un anneau 7 avec des galets 11. Cet anneau 7 à un cône 44 qui coopère avec un cône 43 disposé dans le pigon fou 8. Le baladeur 10 est entraîné par une fourchette 9, qui est solidaire de 1' axe de commande 4. Lorsque l'axe de commande 4 se déplace, la fourchette 9 entraîne le baladeur 10 dont les crabots 20 viennent coopérer avec les crabots 22 de 1' anneau de synchroniseur 7. Le baladeur 10 vient ainsi pousser 1' anneau 7 jusqu' à ce que le cône 44 vienne coopérer avec le cône 43 du pignon fou 8. Puis le mouvement de translation de 1' axe de commande 4 est arrêté, de manière à ce que les crabots 20 du baladeur 10 ne viennent pas coopérer avec les crabots 21 du pignon fou 8. L' axe de commande 4 est également muni d' un système de billage pour les deux marches avant qui sont commandées par cet axe 4. Ce billage consiste en une bille 39 qui est poussée par un ressort 40 ; la bille 39 et le ressort 40 étant montés dans un trou 52 aménagé dans le carter 23. La bille 39 et le ressort 40 coopèrent avec des encoches 41 et 42, qui sont séparés par un dégagement 43. Ces encoches 41 et 42 et le dégagement 53 sont disposés sur 1' axe de commande 4, et 1' encoche 42 correspond au billage de la vitesse de marche avant qui met en jeu le pignon fou 8. Le système de solidarisation selon l'invention comprend un manchon de solidarisation 29 qui est monté sur 1' axe de commande de marche arrière 1, et qui est solidaire de cet axe 1. Cet axe de solidarisation 29 comporte deux trous 48 et 49 qui sont alignés avec un trou 50 aménagés dans 1' axe de commande de marche arrière 1. Deux billes 2 et 14 sont montées respectivement dans les trous 48 et 49. Les deux billes 2 et 14 sont poussées par un ressort 5, qui se débat dans le trou 48, 49 et 50. Une pastille de billage 28 est montée sur le carter 23, et elle comporte deux rampes 3 et 30, qui coopèrent avec la bille 2 afin d' assurer le point mort de marche arrière. Une encoche 31 est disposée sur l'axe de commande 4, qui possède des dégagements 32 de chaque côté de cette encoche 31. L' encoche 31 coopère avec la bille 14 afin d' assurer la solidarisation de 1' axe de commande 4 avec 1' axe de commande de marche arrière 1. Le système de solidarisation est associé à un billage de marche arrière. Ce billage de marche arrière consiste en une bille 34 qui est poussée par un ressort 35, la bille 34 et le ressort 35 étant logé dans un trou 51 du carter 13. La bille 34 coopère avec une encoche 36 et un dégagement 37, qui sont disposés sur l'axe de commande de marche arrière 1. Un autre mode de réalisation du système de solidarisation selon 1' invention est représenté sur la figure 2. Le système de solidarisation comprend un manchon de solidarisation 33 qui est monté sur 1' axe de commande de marche arrière 1 et qui est solidaire de cet axe 1. Le manchon de solidarisation 33 comporte un trou 49 qui est aligné avec un trou 50 disposé dans 1' axe de commande de marche arrière 1. Une bille 14 est montée dans le trou 49, et cette bille 14 est poussée par un ressort 5, qui se débat dans les trous 49 et 50.Une encoche 31 est disposée sur l'axe de commande 4, et cette encoche 31 est munie de part et d' autre de dégagement 32. L' encoche 31 coopère avec la bille 14 afin d' assurer la solidarisation de 1' axe de commande 4 avec 1' axe de commande de marche arrière 1. Le système de solidarisation décrit dans le paragraphe précédent, est associé à un billage de marche arrière. Ce billage de marche arrière comporte une bille 34 qui est poussée par un ressort 35, la bille 34 et le ressort 35 étant logés dans un trou 51 aménagés dans le carter 13. Une encoche 36 et une encoche 38 sont disposées côte-à-côte sur 1' axe de commande de marche arrière 1. L' encoche 38 coopère avec la bille 34 pour assurer le point mort de marche arrière, tandis que 1' encoche 36 coopère avec la bille 34 pour assurer la marche arrière. L'invention comprend également un système d autorisation de déplacement limité de 1' axe de commande 4. Ce système d' autorisation de déplacement limité consiste en une encoche 27 aménagée dans le crabot 24 de 1' axe de commande 4, et en une encoche 26 aménagée dans le levier de sélection 6. L' encoche 26 coopère avec 1' encoche 27, de manière à permettre un déplacement limité à une valeur X, lorsque la face 46 de 1' encoche 27 vient buter contre le fond 45 de 1' encoche 26. En se repportant aux figures 3 et 4 on voit que la course nécessaire pour que le cône 44 de 1' anneau 7 coopère avec le cône 43 du pignon fou est égal à une valeur Y. IL suffit donc pour que le dispositif selon l'invention fonctionne correctement que la valeur Y soit légèrement inférieure à la valeur X représenté sur la figure 1. Le dispositif de frein de marche arrière selon l'invention permet ainsi d' avoir une course d'approche du pignon de marche arrière 12 pendant laquelle agit le synchroniseur 47. Lorsque le conducteur passe en marche arrière, il y a déplacement de 1' axe de commande de marche arrière 1. De ce fait la bille de verrouillage de deux points de marche arrière monte sur la rampe 3 aménagée sur la pastille de billage 28. I1 y a alors compression du ressort 5, ce qui entraîne le déplacement de 1' axe de commande 4 par 1' action de la bille 14. Le déplacement de 1' axe de commande 4 est limité par 1' action des encoches 26 et 27, et cette course tient compte de la position relative au point mort des deux cônes 43 et 44. L' axe de commande 4 étant solidaire de la fourchette 9, il y a alors déplacement du baladeur 10 qui entraîne par l'intermédiaire des galets 11 1' anneau 7 sur le pignon fou 8. Lorsque la course d' approche est terminée et que le freinage est réalisé, le pignon 12 engrène alors simultanément avec le pignon 15 de l'arbre primaire, et avec le pignon 13 de l'arbre secondaire. REVENDICATIONS 1. Dispositif de frein de marche arrière comportant un axe de marche arrière (16) sur lequel se déplace un pignon de marche arrière (12) au moyen d'un levier inverseur (17) entraîné par un axe de commande de marche arrière (1) muni de son crabot (25), caractérisé en ce que la course d'approche dudit pignon de marche arrière (12) correspond à un déplacement de 1' axe de commande de marche arrière (1) pendant lequel ledit axe de commande (1) entraîne un synchroniseur (47) au moyen d'un système de solidarisation de 1' axe de commande de marche arrière (1) avec 1' axe de commande (4) de la vitesse correspondant audit synchroniseur (47), ledit axe de commande (4) étant associé à un système d' autorisation de déplacement limité dudit axe de commande (4). 2. Dispositif de frein de marche arrière selon la revendication 1, caractérisé en ce que le système de solidarisation comprend - un manchon de solidarisation (29) monté sur 1' axe de commande de marche arrière (1) et solidaire dudit axe (1) ; ledit manchon de solidarisation (29) comportant deux trous (48) et (49) alignés avec un trou (50) de 1' axe de commande de marche arrière (I) - deux billes (2) et (14) montés respectivement dans les trous (48) et (49) et pressées par un ressort (5), qui se débat dans les trous (48), (49) et (50) - une pastille de billage (28) solidaire du carter (23) et munie de deux rampes (3) et (30), qui coopèrent avec la bille (2) afin d' assurer le point mort de marche arrière - une encoche (31) qui est disposé sur l'axe de commande (14), et qui a des dégagements (32), ladite encoche (31) coopérant avec la bille (14) afin d' assurer la solidarisation de 1' axe de commande (4) avec 1' axe de commande de marche arrière (I). 3. Dispositif de frein de marche arrière selon la revendication 1, caractérisé en ce que le système de solidarisation comprend : - un manchon de solidarisation (33) monté sur 1' axe de commande de marche arrière (1) et solidaire dudit axe (1) ; ledit manchon de solidarisation (33) comportant un trou (49) aligné avec un trou (50) de 1' axe de commande de marche arrière - une bille (14) montée dans le trou (49) et pressée par un ressort (5), qui se débat dans les trous (49) et (50) - une encoche (31) qui est disposée sur l'axe de commande (4) et qui a des dégagements (32), ladite encoche (31) coopérant avec la bille (14) afin d' assurer la solidarisation de 1' axe de commande (4) avec 1' axe de commande de marche arrière (1). 4. Dispositif de frein de marche arrière selon la revendication 1, caractérisé en ce que le synchroniseur (47) comporte un baladeur (10) qui entraîne un anneau (7) avec les goulets 11, et dont le cône (44) coopère avec le cône (43) du pignon face (8) ; ledit baladeur (10) étant entraîné par une fourchette (9) solidaire de 1' axe de commande (4). 5. Dispositif de frein de marche arrière selon la revendication 1, caractérisé en ce que le système d' autorisation de déplacement limité de I' axe de commande (4) consiste en une encoche (27), aménagé dans le crabot (24) de 1' axe de commande (4), qui coopère avec 1' encoche (26) du levier de sélection (6), de manière à permettre le déplacement limité à une valeur X lorsque la face (46) de r encoche (27) vient buter contre le fond (45) de Fencoche (26). 6. Dispositif de frein de marche arrière selon la revendication 2, caractérisé en ce que le billage de marche arrière comporte une bille (34) poussée par un ressort (35), qui sont logés dans un trou (51) du carter (13) ; ladite bille (34) coopérant avec une encoche (36) et un dégagement (37) disposés sur l'axe de commande de marche arrière (1). 7. Dispositif de frein de marche arrière selon la revendication 3, caractérisé en ce que le billage de marche arrière comporte une bille (34) poussée par un ressort (35), qui sont logés dans un trou (51) du carter (13) ; ladite bille (34) coopérant avec une encoche (36) pour assurer la marche arrière ; et avec une encoche (38) pour assurer le point mort de marche arrière, les encoches (36) et (38) étant disposées sur 1' axe de commande de marche arrière (1). 8. Dispositif de frein de marche arrière selon 1' une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le billage de la vitesse correspondant au synchroniseur (47) comporte une bille (39) poussée par un ressort (40), qui sont logés dans un trou (52) du carter (13) ; ladite bille (39) coopérant avec une encoche (42) et un dégagement (53), qui sont disposés sur 1' axe de commande (4).