Brevet FR2645233A1 — publié le 19901005

Dispositif pour rendre plus souple le changement de rapport dans les boîtes de vitesses de véhicules. La présente invention a pour objet un dispositif pour rendre plus souple le changement de rapport dans les boîtes de vitesses de véhicules. Afin de maintenir une boîte de vitesses dans le rapport choisi par le conducteur, il est prévu, pour résister aux réactions dues aux efforts de transmission, des moyens pour s'opposer aux déplacements des organes les uns par rapport aux autres, c'est-à-dire pour bloquer la boite dans un rapport déterminé. Dans un type de boite de vitesses, ces moyens comprennent un doigt appuyé élastiquement par un ressort dans une cavité formée à la surface d'un organe mobile, ladite surface étant susceptible de se déplacer devant ce doigt lors d'un changement de rapport.Dans un mode de construction, la surface est un cylindre, ou un secteur de cylindre dans lequel sont formées des rainures et pour changer de rapport, le conducteur doit, au moyen du levier de changement de vitesse, faire toumer l'axe de ce cylindre. Une extrémité d'un doigt est engagée dans une rainure tandis qu'un ressort sollicite le doigt vers la rainure. Pour changer de rapport, il faut déplacer la surface pour faire sortir le doigt de la rainure contre la force du ressort, et amener une autre rainure sous le doigt qui redescend dans cette autre rainure et maintient ainsi organe mobile dans la nouvelle position désirée.Pour les véhicules de grande taille (poids lourds) la force exercée pat le ressort sur le doigt doit être assez élevée (plusieurs dizaines de kilogrammes). II faut donc exercer sur le levier de changement de vitesse un effort important pour passer d'un rapport à un autre. La présente invention trouve une application intéressante quand l'effort à foumir pour changer de rapport est important. Elle s'applique néanmoins aussi aux véhicules plus légers, mais presente évidemment moins d'intérêt. Invention a pour objet un dispositif pour rendre plus souple le changement de rapport dans les boites de vitesses de véhicules, notamment poids lourds, dans lesquelles l'extrémité d'un doigt est sollicitée par un ressort dans une de plusieurs rainures formées à la surface d'un organe mobile, susceptible de se déplacer devant ce doigt lors d'un changement de rapport, de façon à faire sortir le doigt de la rainure contre la force du ressort et amener une autre rainure sous le doigt, caracténsé en ce que de moyens sont prévus pour s'opposer à la force du ressort pendant que la pédale d'embrayage est enfoncée. Dans une forme de réalisation préférée de l'invention, ces moyens sont pneumatiques. Selon l'effort à fournir, il est aussi imaginable d'employer des moyens électromagnétiques. Avantageusement, les moyens pour s'opposer à la force du ressort sont mis en jeu en fin de course de pédale d'embrayage. Ils n'interviennent donc qu'après le débrayage, et sont mis hors d'action quand la pédale d'embrayage remonte, avant le commencement de l'embrayage. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description ci-après, donnée à titre d'exemple non limitatif, en regard du dessin ci-joint et qui fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure unique du dessin ci-joint est un schéma d'ensemble du dispositif de 1'invention, avec une partie en coupe. On a représenté une partie d'une boite de vitesses avec la paroi I en coupe. Un arbre 2 dont la rotation est commandée par le levier de vitesse porte un secteur cylindrique coaxial 3 muni de rainures axiales 4, 5. Un doigt 6, monté dans une douille 7 vissée dans la paroi de la boîte I, est sollicite par un ressort 8 pour que son extrémité 6A s'engage dans une rainure 4 et ainsi empêche la rotation libre de l'arbre 2. Pour que l'arbre 2 puisse toumer, la force de la rotation doit faire sortir Extrémité 6A du doigt 6 hors de la rainure 4. Celle-ci a une forme permettant la sortie du doigt avec un effort choisi, suffisant pour que la rotation ne puisse se produire sous les forces de réaction engendrées pendant le fonctionnement normal de la boîte avec un rapport donné, et en fonction de la force du ressort.Pour les boîtes de grandes dimensions, cela a pour conséquence que, lors d'un changement de rapport, le conducteur du véhicule doive exercer un effort désagréable sur le levier de vitesse, L'invention a pour objet de réduire cet effort. A cette fin, entre le doigt 6 et le ressort 8 est disposé un cylindre de vérin il, dans lequel peut coulisser un piston 12. L'étanchéité du piston est assurée par un joint 13. L'étanchéité autour du doigt 6 est assurée par un autre joint 14. Une butée 15 solidaire du piston est prévue pour recevoir la poussée du ressort.Dans le bas de la chambre, contre la paroi I6 traversée par le doigt 6, est prévu un orifice 17 auquel est raccordée une canalisation 18 susceptible d'amener de l'air sous pression, par exemple 3 ou 4 bars, comme il y en a généralement de disponible sur un camion. En l'absence de pression dans la canalisation 18, le ressort 8 repousse le piston 12 contre le doigt qui est alors appliqué dans la rainure 4 par la force du ressort. En admettant dans la canalisation 18 de l'air sous pression, le piston exerce une poussée contre le ressort 8. Cette poussée diminue la force exercée par le doigt dans la rainure 4. II n'est pas nécessaire, mais cependant possible, que la poussée du piston soit égale à la force du ressort ; il peut rester une poussée résiduelle si l'on désire que l'arbre 2 ne puisse se trouver en rotation libre. La surface du piston sera donc choisie de préférence en fonction de la pression de l'air comprimé disponible, pour que la poussée soit égale ou légèrement inférieure à celle du ressort.Afin de permettre au piston un mouvement libre, un évent 19 est prévu. Le dispositif de l'invention comporte une valve 20 alimentée par une source 22 et qui débite dans une canalisation 23. Comme la valve 20 peut être éloignée de la boite dc vitesses et que la canalisation de sortie 22 peut être de faible section, il est prévu, selon une caractéristique de la présente invention, un relais 30 placé au voisinage du vérin I 1 et commandé par la canalisation 23. Le relais reçoit de l'air comprimé en 31 et quand il reçoit une pression sur son entrée 23A, il met la pression 31 en communication avec la sortie 18A sur laquelle est branchée la canalisation 18. En l'absence de pression sur l'entrée 23A, l'entrée 1 8A est connectée à une mise à l'air libre 32. En variante, comme représenté par la ligne 25 en trait interrompu, la valve 20 peut débiter directement dans le vérin 11 si la pression à rentrée est suffisanle (cette pression dépend du diametre et de la longueur de la canalisation, c'est-à-dire de 1'éloignement de la boite de vitesse par rapport à la pédale d'embrayage, de la pression d'air disponible, etc.). Selon une autre caractéristique importante de la présente invention, I'actionneur 26 de commande de la valve 20 est placé de façon à être attaqué parla came 21A de la pédale d'embrayage 21, à la fin de la course de celle-ci, de façon que la valve soit refermée au début de la course de remontée de la pédale d'embrayage, c'est-à-dire avant le commencement de l'opération d'embrayage. Le calage de la boîte de vitesse est assuré avant que ne reprennent les efforts de réaction se manifestant avec l'embrayage. Le fonctionnement du dispositif apparaît clairement sur le dessin. Pour changer de vitesse, le conducteur débraye, donc enfonce la pédale 21, ce qui met la canalisation 23 en pression. L'air comprimé en 31 passe alors dans la conduite 18 et la force exercée par le doigt 6 diminue instantanément. La manoeuvre du levier de vitesse est souple et aisée. Il en résulte un tres net assouplissement de la commande de boîte de vitesses, se traduisant par une forte augmentation du confort de conduite et particulièrement à la sélection des vitesses à l'arrêt. La possibilité d'inhibition totale ou quasi totale du verrouilleur mécanique permet d'assouplir les verrouilleurs de synchro, et de durcir le verrouillage du sélecteur et d'obtenir ainsi un assouplissement accru. Revendications: 1.- Dispositif pour rendre plus souple le changement de rapport dans les boîtes de vitesses de véhicules, notamment poids lourds, dans lesquelles l'extrémité d'un doigt (6) est sollicitée par un ressort (8) dans une de plusieurs rainures (4, 5) formées à la surface d'un organe mobile, susceptible de se déplacer devant ce doigt lors d'un changement de rapport, de façon à faire sortir le doigt de la rainure contre la force du ressort et amener une autre rainure sous le doigt, caractérise en ce que des moyens (11, 12) sont prévus pour s'opposer à la force du ressort (8) pendant que la pédale d'embrayage (21) est enfoncée. 2.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens (11, 12) sont mis en oeuvre en fin de course de pédale d'embrayage (21) pour être mis hors d'action avant l'opération d'embrayage pendant la remontée de ladite pédale d'embrayage. 3.- Dispositif selon une des revendications I ou 2, caractérisé en ce qu'il comporte un vérin à air comprimé (11) avec un piston (12) interposé entre le ressort (8). et le doigt (6), la surface du piston étant choisie en fonction de la pression de rair pour exercer une force égale ou legèrement inférieure à celle du ressort (8), et une valve (20) actionnée par la pédale d'embrayage pour commander l'admission de Yair dans le vérin. 4.- Dispositif selon une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte un relais pneumatique (30) situé au voisinage du vérin (11).