Brevet FR2585429A1 — publié le 19870130

La présente invention est relative aux dispositifs de commande mécanique pour boite de vitesses à rapports étagés, comportant un entraineur coulissant propre à assurer alternativement, selon le sens de son déplacement à partir d'une position médiane, l'engagement de l'un ou de l'autre de deux rapports. tels qu'un rapport long de marche avant et un rapport de marche arrière. Habituellement, le coulissement de l'en- traineur dans un sens ou dans l'autre à partir de sa position médiane provoque non seulement le déplacement vers une position active de premiers éléments propres à assurer ltengagement de l'un des deux rapports. mais aussi le déplacement vers une position inactive de seconds éléments propres à assurer l'engagement de l'autre rapport. Dans cette position inactive, les seconds éléments occupent une place opposée à celle de leur position active, par rapport à leur position de point mort, ce qui nécessite un espace disponible relativement important dans le carter de la boite de vitesses. Pour remédier à cet inconvénient, il est connu d'introduire dans les éléments d'engagement d'au moins 1 un des deux rapports des moyens de butée et de désolidarisation temporaire permettant de maintenir ces éléments dans leur position de point mort quand les autres éléments d'engagement sont entrainés vers leur 'position active. Ces moyens. comportant généralement des butées éclipsables telles que des billes en appui sur des ressorts ou des clavettes soumises à d importantes contraintes, s avèrent délicats à mettre en oeuvre et relativement vulnérables. L'invention a pour but de réaliser un dispositif fiable de commande de deux rapports d'une boite de vitesses au moyen d'un seul entraineur, permettant de déplacer alternativement vers leur position active les éléments d'engagement de l'un ou de l'autre rapport tout en maintenant les autres éléments en position de point mort. L'invention a ainsi pour objet un dispositif de commande pour boite de vitesses comprenant deux éléments d'engagement de rapports. montés mobiles suivant deux directions à peu prés parallèles l'une à l'autre et pouvant occuper chacun une position de point mort et une position active. un entraineur coo pérant avec les deux éléments d'engagement pour les faire passer de l'une à l'autre de leurs positions. cet entraineur pouvant occuper trois positions : une position médiane pour laquelle les deux éléments d'engagement sont en position de point mort et deux positions extrêmes pour chacune desquelles l'un des éléments d'engagement est en position active, et des moyens pour maintenir respectivement chacun des éléments d'engagement en position de point mort lorsque l'autre élément d'engagement est amené en position active, caractérisé en ce que lesdits moyens de maintien comprennent pour au moins l'un des éléments d'engagement, une butée fixe et un organe mobile se déplaçant avec l'entraineur et qui maintient positivement cet élément d'engagement en position de point mort contre la butée fixe correspondante lorsque l'autre élément d'engagement est amené en position active. Suivant d'autres caractéristiques -l'organe mobile comprend au moins une rampe hélicoïdale formée axialement sur la périphérie extérieure d'un manchon monté louvoyant sur un axe au moyen de cannelures hélicoïdales de même pas que celui de ladite rampe, ce manchon étant adapté pour être déplacé alternativement sur l'axe au moyen de 1 entraineur et l'élément d'engagement associé comprenant un doigt destiné à coopérer avec la rampe respective pour maintenir cet élément d'engagement en position de point mort sur la butée fixe correspondante lorsqu'on amène l'autre élément d'engagement en position active. - Pour déplacer le ou chaque élément d'engagement entre sa position active-et sa position de point mort. il est prévu un bossage formé sur le manchon et une partie de l'entraîneur s'étendant en regard du bossage de façon à ménager un espace dans lequel le doigt correspondant est amene à s'engager quand l'élément d'engagement est écarté de sa position de point mort. Le ou chaque élément d'engagement est monté oscillant autour d'un axe sensiblement perpendiculaire audit axe cannelé et le ou chaque doigt est cylindrique et parallèle à l'axe d'oscillation de l'é lément d'engagement associe, son extrémité étant située au droit d'un plan diamétral de l'axe cannelé, perpendiculaire à l'axe d'oscillation de l'élément d'engagement associé. - Chaque élément d'engagement est associé à une butée fixe et à des moyens de maintien de cet élément sur la butée fixe correspondante et le manchon est pourvu d'un bossage délimitant axialement deux faces radiales destinées chacune à coopérer avec un élément d'engagement correspondant pour déplacer ce dernier de sa position active vers sa position de point mort, et circonférentiellement deux rampes hé licoïdales destinées chacune à coopérer avec un élément d'engagement correspondant pour maintenir ce dernier dans sa position de point mort près de la butée fixe associée. Un exemple de réalisation d'un dispositif de commande selon l'invention est décrit ci-aprés. avec référence aux dessins annexés, sur lesquels - la Fig.1 est une partielle en coupe d'une boite de vitesses à deux rapports. illustrant le dispositif de commande de l'invention - la Fig.2 est une vue en coupe suivant la ligne II-II de la Fig.l ; et - les Fig.3 à 5 sont des vues partielles, de dessous de la Fig.2, prises suivant la flèche F de cette dernière et illustrant respectivement les positions de point mort et d'engagement de l'un et de l'autre des deux rapports. On voit sur les Figures, dans un carter i de boite de vitesses, un entraineur 2 dont une partie fourchue dite étrier 3 est montée coulissante sur un axe fixe 4, et dont une partie encochée 5 est propre à recevoir de façon classique alternativement l'extre- mité d'un levier de commande 6 et celle d'un levier de verrouillage 7. L'étrier 3 comporte, perpendiculairement à l'axe 4 deux faces internes en vis-à-vis 8.9 entre lesquelles est engagé sans jeu, un manchon 10 monté louvoyant sur l'axe 4 grâce à des cannelures hélicoldales complémentaires (en 11 sur l'axe 4). La face 8 est délimitée sur une branche 3a de l'étrier proche d'une cloison la du carter. Le manchon est pourvu d'un bossage 12 délimitant axialement deux faces radiales 13. 14 et circonférentiellement deux rampes hélicoi- dales 15, 16 de même axe géométrique et de même pas que les cannelures 11. Un espace 17 séparant la face interne 8 de l'étrier de la face radiale en regard 13 du manchon est propre à recevoir un doigt 18 solidaire d'un levier 19 qui oscille autour d'un axe fixe 20 orthogonal à l'axe 4. Ce levier 19 est un élément d'engagement d'un rapport de marche arrière de la boite de vitesses. Le doigt 18 est cylindrique. parallèle à l'axe 20. et son extrémité est située, entre les deux faces internes de l'espace 17, au droit du plan diamétral de l'axe 5. perpendiculaire à l'axe 20.De plus. quand l'entraîneur est dans une position médiane ou position de point mort représentée aux Fig.1 à 3, le doigt 18 est situé contre la face interne 8, et son extrémité 21 est situee contre la ligne d'intersection de la face radiale 13 et de la rampe 15, tandis que le levier 19 est appliqué contre une butée fixe B1 l'em- pechant d'osciller en direction de la cloison la. Un espace 22 séparant la face interne 9 de l'étrier de la face radiale 14 en regard du manchon est propre à recevoir un autre doigt 23 solidaire d'un axe coulissant 2X portant une fourchette (en traits mixtes sur la Fig.2) associée à un pignon d'un rapport long de marche avant, ci-apres désigné Sème rapport. Ce doigt est plat et presente deux faces 25. 26 opposées, perpendiculaires à l'axe 4. Quand l'entraineur 2 est en position médiane (Fig.1 à 3). l'une 25 de ces faces est située contre la face interne 9 de l'étrier, et une arête 27 de l'autre face 26 est située contre la ligne d'intersection de la face radiale 14 avec la rampe 16, tandis qu'une extrémité de l'axe coulissant 24 tournée du côté opposé à la cloison la est contre une butée fixe 62. On remarquera en outre que le bossage 12 du manchon s'etend sur un secteur angulaire de la périphérie de ce manchon à peu près compris entre les doigts des éléments d'engagement. Quand l'entraîneur 2 est poussé par le levier de commande 6, à partir de sa position médiane (Fig.1 à 3) correspondant au point mort, dans le sens l'éloignant de la cloison la lFig.s), il pousse luimeme par sa face 8, d'une part. le doigt 18 et le levier 19 en les éloignant de la cloison la jusqu'à assurer l'engagement de la marche arrière, et d'autre part, le manchon 10 en provoquant, grâce aux cannelures 11, son louvoiement dans le sens tel que le doigt 18 s'engage dans l'espace 17. En même temps, l'arête 27 du doigt 26 immobilisé par appui de l'axe 24 sur la butée fixe 62, glisse sur la rampe 16 grâce à la forme hélicoïdale de celle-ci de même axe et de même pas que l'hélice des cannelures.L'axe de fourchette 24 est ainsi maintenu dans sa position de point mort, dans un sens par la butée 62 et dans l'autre sens, par coopération de l'arête 27 avec la rampe 16. Quand l'entraîneur est ramené vers sa position médiane, le manchon 10 qu'il entraine pousse par sa face radiale 13, le doigt 18 en le ramenant, ainsi que le levier 19, à sa position de point mort, et l'arête 27 glisse de nouveau sur la rampe 16 du man chon qui louvoie en sens inverse du précédent. l'axe 24 se trouvant encore immobilisé axialement en position de point mort. Quand l'entraineur 2 est déplacé dans le sens l'approchant de la cloison la (Fig.5), il pousse, par sa face interne 9, d'une part, le doigt 23 et l'axe 24 en éloignant celui-ci de la butee 82 jusqu'à assurer l'engagement du 5ème rapport, et d'autre part le manchon 10 en provoquant, grace aux cannelures 11, son louvoiement dans le sens tel que le doigt 23 s'engage dans l'espace 22. En même temps, l'extrémité 21 du doigt 18, immobilisé par la butee B1, glisse sur la rampe 15 grâce à la forme hélicoïdale de celle-ci de même axe et de même pas que l'hélice des cannelures Le levier 19 est ainsi maintenu dans sa position do point mort, dans un sens, par la butée 81 et dans l'autre sens, par coopération de l'extrémité 21 du doigt 18 avec la rampe 15. Quand l'entraîneur est ramené en position médiane, le manchon 10 qu'il entraine pousse par sa face radiale 14 le doigt 23 en le ramenant, ainsi que l'axe 24, à la position de point mort, tandis que l'extrémité 21 glisse de nouveau sur la rampe 15 du manchon qui louvoie en sens inverse du précédent, le levier 19 se trouvant ainsi encore immobilisé dans sa position de point mort. La forme plate du doigt 23, à faces 25, 26 perpendiculaires à l'axe 4, convient pour le déplacement en translation de l'axe 24 parallèlement à l'axe fixe 4, tandis que la forme cylindrique du doigt 18 et la position de son extrémité 21 au voisinage du susdit plan diamétral permettent de garder un contact satisfaisant de cette extrémité 21, de préférence chanfreinée, avec la rampe 15 quand le levier 19 oscille autour de son axe 20. Les deux rampes jouant le rôle de butées de maintien et non de pièces d'entrainement, elles ne s'usent pratiquement pas. En variante, une seule rampe 15 ou 16 est prévue. associée à l'un des deux doigts, tandis que l'autre doigt est en permanence engagé dans l'espace 17 ou 22 correspondant. assurant de façon classique l'entraînement des éléments d'engagement de l'un des rapports. REVENDICATIONS 1. Dispositif de commande pour boite de vitesses comprenant deux éléments d'engagement (18,19; 23,24) de rapports. montés mobiles suivant deux directions à peu près parallèles l'une à l'autre et pouvant occuper chacun une position de point mort et une position active, un entraineur (2) coopérant avec les deux éléments d'engagement pour les faire passer de l'une à l'autre de leurs positions. cet entraineur pouvant occuper trois positions : une position médiane pour laquelle les deux éléments d'engagement sont en position de point mort et deux positions extrêmes pour chacune desquelles l'un des éléments d'engagement est en position active, et des moyens (10.15,16) pour maintenir respectivement chacun des éléments d'engagement en position de point mort lorsque l'autre élément d'engagement est amené en position active, caractérisé en ce que lesdits moyens de maintien comprennent pour au moins l'un des éléments d'en- gagement, une butée fixe (81,B2) et un organe mobile (10) se déplaçant avec l'entraîneur et qui maintient positivement cet élément d'engagement en position de point mort contre la butée fixe correspondante lorsque 1 autre élément d'engagement est amené en position active. 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe mobile comprend au moins une rampe hélicoïdale (15,16) formée axialement sur la périphérie extérieure d'un manchon (10) monté louvoyant sur un axe (4) au moyen de cannelures hé licoïdales (11) de même pas que celui de ladite rampe, ce manchon étant adapté pour être déplacé alternativement sur l'axe au moyen de l'entraîneur (2) et 1'élément d'engagement associé comprenant un doigt (18,23) destiné à coopérer avec la rampe respective pour maintenir cet élément d'engagement en position de point mort sur la butée fixe correspondante lorsqu'on amène l'autre élément d'engagement en position active. 3. Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce qu'il est prévu pour déplacer le ou chaque élément d'engagement entre sa position active et sa position de point mort, un bossage (12) formé sur le manchon et une partie (8,9) de l'entraîneur s'étendant en regard du bossage de façon à ménager un espace (17,22) dans lequel le doigt correspondant est amené à s'engager quand l'élément d'engagement est écarté de sa position de point mort. 4. Dispositif suivant la revendication 2 ou 3. caractérisé en ce que, le ou chaque élément d'engagement étant monté oscillant autour d'un axe (20) sensiblement perpendiculaire audit axe (4) cannelé, le ou chaque doigt (18) est cylindrique et parallèle à l'axe d'oscillation (20) de l'élément d'engagement associé. 5. Dispositif suivant la revendication 4, caractérisé en ce que l'extrémité (21) du ou de chaque doigt est située au droit d'un plan diamétral de l'axe cannelé, perpendiculaire à l'axe d'oscillation de l'élément d'engagement associé. 6. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que l'entraineur comprend une partie fourchue (3) entre les faces internes (8,9) des branches (3a) de laquelle, le manchon est inséré et en ce que la partie de l'en- traineur coopérant avec le bossage pour menager un espace, comprend une face interne correspondante de ladite partie fourchue. 7. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que chaque élément d'engagement est associé à une butée fixe et à des moyens de maintien de cet élément sur la butée fixe correspondante et en ce que le manchon est pourvu d'un bossage délimitant axialement deux faces radiales (13.14) destinées chacune à coopérer avec un élément d'engagement correspondant pour déplacer ce dernier de sa position active vers sa position de point mort et circonférentiellement deux rampes hélicoidales (15,16) destinées chacune à coopérer avec un élément d'engagement correspondant pour maintenir ce dernier dans sa position de point mort prude la butée fixe associée. 8. Boite de vitesses, caractérisée en ce qu'elle comprend un dispositif de commande tel que défini suivant l'une quelconque des revendications précédentes.