Brevet FR2594926A1 — publié le 19870828

L'invention concerne un dispositif de changement de vitesse, de sélection et de blocage pour des boîtes de vitesses à étages multiples, comportant des embrayages p.ouvant être actionnés au moyen de fourches de changement de vitesse, du type comportant un arbre de changement de vitesse comportant des broches radiales de guidage distantes les unes des autres, des douilles montées coaxialement par rapport à l'arbre de changement de vitesse et qui sont reliées rigidement aux fourches de changement de vitesse et sont munies, sur leur pourtour, d'ouvertures conformées, qui présentent des découpes comportant des surfaces d'appui pour l'accrochage des broches de guidage, l'arbre de changement de vitesse étant monté de façon à pouvoir tourner autour de son axe entre les positions neutres permettant l'insertion de la broche de guidage dans la découpe de la douille sélectionnée, et de manière à être déplaçable dans la direction axiale pour la commutation des étages de transmission par entraînement de la douille sé lectionnée, dans des positions d'extrémité opposées, et les découpes étant écartées les unes des autres, en coupe transversale,suivant un angle qui correspond à la rotation de l'arbre de changement de vitesse entre les différentes positions neutres. Les dispositifs connus de changement de vitesse, de sélection et de blocage de ce type contiennent en tant qu'organesde changement de vitesse, une quantité de tiges indépendantes de commande de fourches qui sont montées de manière à etre déplaçables dans le carter do la cite de vitesses et actionnent les différents embrayages à l'aide de fourches de changement de vitesse, qui sont reliées rigidement aux tiges de commande. La position et le blocage réciproque des tiges indépendantes de commande des fourches sont assurés par des éléments de blocage qui sont formés par des broches ou goupilles de sécurité, pour lesquelles des conduits particuliers doivent être ménagés dans la boîte de vitesses. La sélection de la tige de commande pour réaliser le passage à l'étage réel de transmission est réalisée à l'aide d'une autre tige indépendante de sélection, qui est reliée à un levier de changement de vitesse. Les dispositifs de ce type sont formés par l'assemblage d'un nombre important de pièces, sont soumis à des exigences du point de vue espace et fonctionnement et possèdent un poids important. Les différents organes d'actionnement doivent être également réglés individuellement. D'après le brevet britannique NO 1 031 400, on connaît un dispositif dans lequel l'inconvénient d'une quantité importante de tiges de commande est éliminé grâce à l'utilisation d'un seul arbre de changement de vitesse, relié au levier de changement de vitesse et qui est monté de manière à pouvoir tourner et à être déplaçable dans le carter de la boite de vitesses et est muni de broches destinées à engrener avec les fourches, montées de façon indépendante, des embrayages mobiles.Les fourches des embrayages mobiles sont munies de bras possédant une forme plate et à l'aide desquels les fourches sont montées de façon à pouvoir tourner et de manière à être déplaçables sur l'arbre de changement de vitesse, les bras plats de fourches de changement de vitesse possédant une partie plate qui est parallèle à l'arbre de changement de vitesse et est munie d'ouvertures conformées comportant des découpes pour réaliser l'engrènement avec les broches de guidage.La forme et la disposition des découpes dans les bras des fourches de changement de vitesse sont choisies de manière que, sous l'effet d'une rotation de l'arbre de changement de vitesse, l'une des broches mentionnées vienne en prise avec le bras de la fourche de changement de vitesse considérée et que sous l'effet du déplacement de l'arbre de changement de vitesse à l'aide de la fourche considérée de changement de vitesse, l'em- brayage considéré soit mis en prise, alors que les broches utilisées pour le branchement des autres étages de la transmission se déplacent dans les ouvertures conformées associées des bras des fourches de changement de vitesse. La position de la tige de commande et le blocage des fourches de changement de vitesse non actionnées sont cependant réalisés, dans le dispositif indiqué, à l'aide d'un mécanisme qui est constitué par dieux leviers pivotants qui comportent, au niveau de leurs extrémités, des parties saillantes destinées à s'engager dans les renfoncements qui sont ménagés dans les fourches de changement de vitesse et sont reliés ainsi réciproquement de telle sorte que la libération de l'une des extrémités mentionnées, qui amène cette extrémité hors de prise avec le renfoncement sur la fourche de changement de vitesse, met toutes les autres extrémités des leviers pivotants en prise avec les renfoncements ménagés dans les fourches de changement de vitesse considérées, et bloque de cette manière leur déplacement.Le dispositif de blocage de ce type se compose d'un nombre élevé de pièces, impose des contraintes du point de vue fabrication, requiert un réglage précis, et sa fiabilité est influencée d'une manière défavorable par les précisions de fabrication des pièces individuelles et par l'imprécision du tourillonnage des fourches de changement de vitesse sur l'arbre de changement de vitesse. L'invention a pour but d'éliminer les inconvénients indiqués et de simplifier le dispositif de blocage grâce à l'utilisation de composants qui sont fiables et sont d'une fabrication plus simple, de réduire les dimensions du disposi tif de changement de vitesse et de blocage par réunion de tous les composants sur un seul arbre de changement de vitesse, et d'améliorer la précision et la fiabilité du dispositif de changement de vitesse et de blocage. Le problème indiqué est résolu grâce au dispositif conforme à l'invention, du type indiqué plus haut, caractérisé en ce que l'arbre de changement de vitesse est disposé à l'intérieur et les douilles sont disposées à l'extérieur du tube creux de guidage, qui est relié rigidement au carter de la boîte de transmission et est muni de découpes, dont la longueur correspond, dans la direction axiale, au déplacement des douilles entre les positions d'extrémité et des ouvertures du tube, dans lesquelles sont disposées des billes de verrouillage qui, lorsque les douilles sont dans la position neutre, pénètrent dans les renfoncements ménagés dans la surface intérieure des douilles, et que l'arbre de changement de vitesse comporte, sur sa surface, des rainures, dont les axes, qui sont perpendiculaires à l'axe de l'arbre de changement de vitesse, forment en coupe transversale, avec les axes des ouvertures, des angles qui correspondent à la rotation partielle de l'arbre de changement de vitesse entre les différentes positions neutres. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description donnée ci-après prise en référence aux dessins annexés, sur lesquels - la figure 1 représente une coupe longitudinale du dispositif conforme à l'invention, dans la position neutre; - la figure 2 représente la coupe transversale du dispositif dans un étage déterminé de changement de vitesse, lorsque les autres étages de transmission sont bloqués - la figure 3 représent e la coupe du dispositif de la figure 2, prise suivant la ligne A-A ; - la figure 4 représente la coupe du dispositif de la figure 2, prise suivant la ligne B-B , et - la figure 5 représente la coupe du dispositif de la figure 2, prise suivant la ligne C-C. Le tube de guidage 1 muni d'ouvertures 19, qui limitent le déplacement radial et le déplacement axial des broches de guidage 10 et de ce fait également le déplacement des fourches de changement de vitesse 8, est monté, au niveau de 1 ' une de ses extrémités, dans le couvercle 2 du carter de la boite de transmission et, de l'autre côté, dans la paroi 3 du carter de la boîte de transmission. Dans le tube de guidage 1 se trouve monté, de manière à pouvoir se déplacer, un arbre de changement de vitesse 4, dans lequel des rainures 18 servant au guidage des billes de verrouillage 15 sont ménagées dans la direction de l'axe et dans lequel les broches de guidage 10 désaxées les unes par rapport aux autres et servant au guidage de la tête 7 de fourches de changement de vitesse 8 sont enfichées.L'arbre de changement de vitesse 4 est actionné par le levier de changement de vitesse non représenté, par l'intermédiaire de la tige coulissante 5 et du doigt de changement de vitesse 6. Les fourches 8 de changement de vitesse, dans la tête 7 desquelles se trouvent ménagés des guides conformés 9 pour les broches de guidage 10, sont enfichées sur le tube de guidage 1. Les broches de guidage 10, qui sont insérées dans l'arbre de changement de vitesse 4, sont bloquées contre toute sortie, par des manchons de sécurité 11, et sont emmanchées sur les têtes 7 des fourches de changement de vitesse 8 et sont bloquées par des bagues de sécurité 12. La position des étages et la position neutre sont assurées sur l'arbre de changement de vitesse 4 par les rainures de blocage 13 et par l'ergot élastique habituel 14, qui est fixe sur le tube de guidage 1.Le déplacement axial des fourches de changement de vitesse 8 est bloqué,lors du passage à différents étages de vitesse, par les billes de verrouillage15 , qui sont disposées dans les ouvertures 16 du tube de guidage 1 et dans les rainures radiales 17 de la tête 7 des fourches de changement de vitesse 8 et sont repoussées dans les rainures 18 ménagées dans l'arbre de changement de vitesse 4, lors de la commutation entre différents étages de vitesse. Le fonctionnement du dispositif conforme à l'invention servant à réaliser le changement de vitesse et le blocage des étages de transmission est le suivant : sous l'effet d'une rotation partielle de la tige coulissante 5 munie du doigt de changement de vitesse 6, l'arbre de changement de vitesse 4 est entraîné en rotation en fonction du choix effectué de 1' étage de transmission. Simultanément la tige de guidage 10 considérée s'engage dans le guide conformé 9 de la tête 7 de la fourche de changement de vitesse 8. Lors du déplacement de la tige coulissante 5 munie du doigt radial 6 dans la direction correspondante, l'arbre de changement de vitesse est déplacé dans la direction de l'axe. Simultanément la bille de verrouillage s'engage dans la rainure 18 ménagée dans l'arbre de changement de vitesse 4, ce qui entraîne le blocage de la fourche de changement de vitesse 8 de l'étage recherché pour le changement de vitesse et les billes de verrouillage 15 des autres fourches de changement de vitesse 8 sont refoulées dans les rainures radiales 17 ménagées dans les têtes 7 des fourches de changement de vitesse 8, ce qui a pour effet que ces billes bloquent le déplacement des fourches de changement de vitesse 8, qui ne participent pas à la sélection ou au branchement des étages de transmission.Sous l'effet du déplacement de l'arbre de changement de vitesse 4 dans la direction de l'axe, la tige de guidage 10, qui se déplace de concert avec l'arbre de changement de vitesse 4, déplace la fourche de changement de vitesse 8 dans la direction choisie, ce qui réalise l'embrayage sur l'étage désiré de la transmission. La limitation de la position ou le réglage correct du contact pour la sélection des étages de la transmission est garantie par la coopération des rainures de blocage 13 ménagées dans l'arbre de changement de vitesse 4 et par le cliquet à ressort 14 qui est fixé sur le tube de guidage 1. Le dispositif conforme à l'invention permet une exécution rapide et simple de déplacements de changement de vitesse, et la sélection et, après l'enclenchement de l'éta- ge sélectionné, un blocage fiable d'autres étages. Le dispositif indiqué n'est soumis pratiquement a aucune usure et peut être fabriqué au moyen d'un processus technologique simple. REVENDICATION Dispositif de changement de vitesse, de sélection et de blocage pour des boîtes de vitesses à étages multiples, comportant des embrayages pouvant être actionnés au moyen de fourches de changement de vitesse (8), du type comportant - un arbre de changement de vitesse (4) comportant des broches radiales de guidage (10) distantes les unes des autres, - des douilles montées coaxialement par rapport à l'arbre de changement de vitesse et qui sont reliées rigidement aux fourches de changement de vitesse (8) et sont munies, sur leur pourtour, d'ouvertures conformées (9), qui présentent des découpes comportant des surfaces d'appui pour l'accro chage des broches de guidage (10), l'arbre de changement de vitesse (4) étant monté de façon à pouvoir tourner autour de son axe entre les positions neutres permettant l'inser tion de la broche de guida g)) la découpe de la douille sélectionnée, et de manière à être déplaçable dans la di rection axiale pour la commutation des étages de transmis sion par entraînement de la douille sélectionnée, dans des positions d'extrémité opposées, et les découpes étant écar tées les unes des autres, en coupe transversale, suivant un an gle qui correspond à la rotation de l'arbre de changement de vitesse (4) entre les différentes positions neutres, caractérisé en ce que l'arbre de changement de vitesse (4) est disposé à l'intérieur et les douilles sont disposées à l'extérieur du tube creux de guidage (1), qui est relié rigidement au carter de la boîte de transmission et est muni de découpes, dont la longueur correspond, dans la direction axiale, au déplacement des douilles entre les positions d'extrémité et des ouvertures (16) du tube (1), dans lesquelles sont disposées des billes de verrouillage (15) qui, lorsque les douilles sont dans la position neutre, pénètrent dans les renfoncements ménagés dans la surface intérieure des douilles, et que l'arbre de changement de vitesse comporte, sur sa surface, des rainures (18), dont les axes, qui sont perpendiculaires à l'axe de l'arbre de changement de vitesse (4), forment en coupe transversale, avec les axes des ouvertures (16), des angles qui correspondent à la rotation partielle de 11 arbre de changement de vitesse (4) entre les différentes positions neutres.