Brevet FR2659410A1 — publié le 19910913

DISPOSITIF DE COMMANDE DE BOtTE DE VITESSES MéCANIQUE. La présente invention est relative à un dispositif de commande de botte de vitesses mécanique qui s'applique notamment pour un véhicule automobile de tourisme. On connatt des dispositifs de commande de boîte de vitesses mécanique, qui comportent des entrées de mouvement à la partie inférieure de la botte. Ces dispositifs font appel à une fourchette montée sur un axe pour chaque ligne de sélection. Ces systemes présentent 1V inconvénient d'avoir un encombrement inférieur important, qui s'oppose à l'abaissement de la ligne moteur nécessité par les véhicules modernes. De plus, il faut un nombre important d'éléments pour réaliser ces dispositifs, et notamment pour le billage où l'on doit avoir un billage par vitesse afin d'afficher la position. Le but de la présente invention est de proposer un dispositif de commande de botte de vitesses mécanique, qui libère la partie inférieure de la botte de vitesses, afin de permettre l'abaissement de l'axe moteur, tout en faisant appel à un nombre réduit de pièces, qui respecte l'encombrement axial de la botte de vitesses. Selon un mode de réalisation de l'invention, le dispositif de commande de botte de vitesses mécanique à cinq ou six rapports de marche avant, et un rapport de marche arrière comporte un arbre primaire et un arbre secondaire parallèle ainsi qu'un arbre de marche arrière avec des fourchettes de commande qui correspondent à chacune des lignes de sélection. Un doigt et un verrou sont montés sur un axe de commande, qui est disposé à la partie supérieure de la botte de vitesses. Le doigt possède deux tenons, et se monte à l'intérieur du verrou avec lequel il est solidaire en rotation au moyen du tenon de marche avant, et libre en translation d'une valeur correspondante au passage des vitesses d'une des lignes de sélection. Le doigt est solidaire de l'axe de commande, et le verrou est immobilisé sur le carter en translation dans le sens axial.Chacun des tenons dudit doigt peut s'engager dans un crabot correspondant à la ligne de sélection choisie. Chaque crabot est solidaire de la fourchette de sélection correspondante, de manière à entraîner cette fourchette, qui est montée sur un axe de fourchette, dans le sens de la vitesse voulue. Le verrou a une collerette qui s'engage dans les autres crabots de sélection de manière à interdire tout déplacement des fourchettes correspondantes. Les deux fourchettes des quatre premiers rapports sont montées sur le même axe, tandis que la marche arrière a un axe de fourchette qui lui est propre, ainsi que le cinquième et le sixième rapport qui ont un seul et même axe. Selon une variante de l'invention, un système d'affichage de position des différents rapports et du point mort est constitué par une bille logée dans le carter par l'intermédiaire d'un ressort, et qui agit sur l'une des trois gorges aménagées sur l'axe de commande. Selon un autre mode de réalisation de l'invention, un système de rappel de sélection est aménagé, et consiste en un ressort de rappel qui est monté sur une extrémité du verrou, et qui s'appuie à l'autre extrémité sur une tige montée dans le carter. Le dispositif de commande selon l'invention présente ainsi l'avantage d'avoir un encombrement inférieur plus faible, ce qui permet de libérer le carter inférieur, de réduire son encombrement, et d'abaisser la ligne moteur, tout en réduisant le volume d'huile trop important qui entrasse l'échauffement et réduit le rendement. Enfin il y a un seul billage des vitesses sur l'axe de commande, qui devient l'axe de passage des vitesses lorsque la ligne de sélection a été choisie. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description qui suit le mode de réalisation donné à titre d'exemple en référence aux dessins annexés sur lesquels - la figure 1 est une vue en coupe axiale d'une botte de vitesses mécanique avec le dispositif de commande selon l'invention; - la figure 2 est une vue suivant II-II de la figure 1 avec une coupe partielle, le couvercle du carter étant enlevé; - la figure 3 est une vue de dessus de la figure 2, le dispositif d'entrée de mouvement de commande étant enlevé; - la figure 4 est une coupe partielle suivant IV-IV de la figure 2; - la figure 5 est une vue en perspective du verrou selon l'invention; - la figure 6 est une vue en perspective du doigt selon l'invention. Le dispositif de commande de botte de vitesses mécanique selon l'invention se rapporte à une botte de vitesses à cinq ou six rapports de marche avant, et un rapport de marche arrière. Cette botte de vitesses comporte essentiellement un arbre primaire 11, et un arbre secondaire 12, ainsi qu'un arbre de marche arrière 14, qui sont montés dans un carter 34, et qui portent les différents pignons. Des fourchettes référencées 7, 8, 9, et 10 commandent respectivement les synchroniseurs des différentes vitesses, et sont montés sur des axes référencés 4, 5, et 6, qui sont eux-mêmes supportés par le carter 34. La fourchette 7 commande le passage des premier et deuxième rapports, la fourchette 8 commande le passage des troisième et quatrième rapports, la fourchette 9 commande le passage des cinquième et sixième rapports, et la fourchette 10 commande la marche arrière. Sur l'axe 4 sont disposées les fourchettes 7 et 8, tandis que sur l'axe 5 est disposée la fourchette 9. La fourchette 7 est solidaire de l'axe 4 au moyen d'une goupille 28, tandis que la fourchette 8 est libre en translation sur l'axe 4 sur lequel elle peut coulisser par son moyeu allongé.La fourchette 9 est solidaire de l'axe 5 au moyen d'une goupille 30. Les axes 4 et 5 peuvent coulisser dans le carter 34. La fourchette 10 de passage de marche arrière est montée sur l'axe 6 sur lequel elle est tenue axialement tout en pouvant pivoter. Cet axe 6 est supporté par un palier 32, qui est monté et fixé sur le carter 34 par deux vis. La fourchette 10 est munie à une de ses extrémités de deux pinces 82 qui commandent le déplacement du pignon 80 de marche arrière en entratnant une collerette 84, qui est disposée à l'extrémité dudit pignon 80 de marche arrière. A l'autre extrémité de la fourchette 80, est disposé un crabot 26. Chacune des fourchettes 7, 8 et 9 est muni respectivement d'un crabot 20, 22 et 24. Le crabot 24 est solidarisé avec la fourchette 9 au moyen de l'axe 5 sur lequel il est soudé. Un axe de commande 1 est monté sur le carter 34 dans lequel il peut coulisser. Un verrou 3 et un doigt 2 sont montés sur l'axe de commande 1, qui peut coulisser dans ledit verrou 3. Le doigt 2 est solidaire de l'axe de commande 1 au moyen d'une goupille 58. Le doigt 2 est monté dans le verrou 3 avec lequel il est solidaire en rotation, tandis qu'il est libre en translation d'une valeur correspondante aux passages des vitesses d'une des lignes de sélection, c' est-à-dire des lignes de sélection des premier et deuxième rapports, des troisième et quatrième rapports, des cinquième et sixième rapports, et de la marche arrière. Ainsi par sa rotation le verrou 3 choisit la ligne de sélection, tandis que par sa translation le doigt 2 effectue le passage de la vitesse désirée. Le verrou 3 est immobilisé en translation dans le sens axial sur le carter 34. Le doigt 2 est constitué par un moyeu 52, qui porte sur sa périphérie un tenon 16 de marche avant et un tenon 18 de marche arrière. Deux joues 54 de guidage sont agencées à chacune des extrémités du moyeu 52, et sont diamètralement opposées au tenon 16 de marche avant. Le verrou 3 comprend deux tourillons 36 et 38, qui sont reliés par un corps 40 ayant la forme d'un tube ouvert avec un profil sensiblement demi-cylindrique. A I'extérieur de ce corps 40 sont agencés deux secteurs 42 et 44 qui forment deux collerettes 46, et qui sont disposés de parut et d'autre d'un trou oblong 48 aménagé à la r partie inférieure du corps 40. Deux joues 50 de guidage sont aménagées sur le tourillon 36, et sont diamètralement opposées au trou oblong 48. Une lumière circulaire 78 en forme de segment débouche dans l'alésage du tourillon 38, qui est muni d'un prolongement cylindrique et d'une oreille 72 avec une tige 70 parallèle à l'axe du verrou 3. Le tenon 16 de marche avant s'engage et coulisse dans le trou oblong 48 qui a une longueur correspondant à la longueur d'une ligne de passage sélectionnée. Le tenon 16 de marche avant assure ainsi la solidarisation en rotation du doigt 2 de sélection. Le tenon 18 de marche arrière est disposé à la périphérique du moyeu 52 de manière à ce qu'il puisse coulisser librement au-dessus de l'extrémité 56 du corps 40, cette extrémité 56 étant commune au secteur 42 de la collerette 46 et au corps 40. Les deux joues 50 de guidage du verrou 3 reçoivent l'extrémité du levier interne 19 de sélection, et les deux joues 54 du doigt 2 reçoivent l'extrémité 29 du levier interne 27 de passage. La collerette 46 par ses deux secteurs 42 et 44 s'engage dans la mortaise respective de chacun des crabots 20, 22, 24 et 26, qui ont un profil en forme de U. La collerette 46 et les tenons 16 de marche avant et 18 de marche arrière ont une largeur qui correspond à la largeur des mortaises de chacun des crabots 20, 22, 26, de manière que chacun des tenons 16 et 18 puisse s'engager dans le crabot 20, 22, 24, ou 26 correspondant à la ligne de sélection choisie, qui est obtenue par rotation du verrou 3 entraînant le doigt 2; le déplacement dudit verrou 3 étant commandé par le levier interne 19 de sélection. Le crabot choisi avec sa fourchette correspondante sont ensuite déplacés axialement par le doigt 2 dans le sens de la vitesse voulue pour assurer le passage. Le doigt 2 est commandé en translation par le levier interne 27 de passage.Le verrou 3, en tournant pour rechercher la ligne de sélection choisie, s'engage en même temps dans les mortaises des autres crabots des autres lignes de sélection afin d'interdire tout déplacement des fourchettes correspondantes. Une plaque coudée 76 est fixée sur le carter 34 et est bloquée sous le palier 32 par les vis de fixation de ce palier. L'extrémité de cette plaque 76 vient s'engager dans la lumière circulaire 78 du verrou 3 pour l'immobiliser en translation dans le sens axial. Un système double de fin de course de sélection est assuré par la coopération de la lumière circulaire 78 avec la plaque coudée 76. Le lumière 78 a ses deux faces radiales d'extrémité qui sont les deux faces de butée, qui viennent s'appuyer sur l'extrémité de la plaque coudée 76, dont les dimensions et le profil coopèrent avec ceux de la lumière circulaire 78, afin de limiter la rotation du verrou 3 à chacune des positions extrêmes de la ligne de sélection. Le dispositif selon l'invention comporte de plus un système de rappel de sélection, qui coopère avec le verrou 3. Ce système de rappel de sélection consiste en un ressort de rappel 66 qui est monté sur le prolongement cylindrique 68 du tourillon 38 du verrou 3. Ce ressort de rappel 66 à l'une de ses extrémités qui s'appuie sur la tige 70 de l'oreille 72 dudit tourillon 38, et à l'autre extrémité qui s'appuie sur une tige 74 montée dans le carter 34. La position des vitesses est garantie par un système d'affichage de position des différents rapports et du point mort, qui est constituée par une bille 60 logée dans le carter 34 par l'intermédiaire d'un ressort 62. Cette bille 60 agit sur l'une des trois gorges 64 aménagée sur l'axe de commande 1. REENO ICATlOS 1. Dispositif de commande de botte de vitesses mécanique à 5 ou 6 rapports de marche avant et un rapport de marche arrière comportant un arbre primaire (11) et un arbre secondaire parallèle (12) avec des fourchettes (7, 8, 9, 10) de commande et son axe de marche arrière (14) caractérisé en ce qu'il comprend un axe de commande (1) sur lequel sont montés un doigt (2) muni d'au moins un tenon (16) et un verrou (3), le doigt (2) étant à l'intérieur dudit verrou (3) avec lequel il est solidaire en rotation au moyen d'au moins un tenon (16, 18) et libre en translation (d'une valeur correspondante aux passages des vitesses d'une des lignes de sélection), le doigt (2) étant solidaire de l'axe de commande (1), et le verrou (3) étant immobilisé sur le carter (34) en translation dans le sens axial; chacun des tenons (16, 18) dudit doigt (2) pouvant s'engager dans un crabot (20, 22, 24, 26) correspondant à la ligne de sélection choisie et solidaire d'une des fourchettes (7, 8, 9, 10) de manière à entratner cette fourchette montée sur un axe de fourchette 4, 5, 6, dans le sens de la vitesse voulue; ledit verrou (3) s'engageant dans les autres crabots de sélection de manière à interdire tout déplacement des fourchettes correspondantes. 2. Dispositif de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce que : - la fourchette (7) de passage des première et deuxième rapports, et la fourchette (8) de passage des troisième et quatrième rapports sont montées sur le nnême axe (4) qui est solidaire de ladite fourchette (7); la fourchette (7) étant munie du crabot (20) et la fourchette (8) étant munie du crabot (22); - la fourchette (9) de passage des cinquième et sixième rapports est montée sur l'axe (5) avec lequel elle est solidaire; cette fourchette (9) étant actionnée par le crabot (24) soudé sur l'axe (5). 3. Dispositif de commande selon la revendication 2, caractérisé en ce que la fourchette (7) est solidaire de l'axe (4) au moyen d'une goupille (28), et que la fourchette (9) est solidaire de l'axe (5) au moyen d'une goupille (30). 4. Dispositif de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce que la fourchette (10) de passage en marche arrière est montée sur un axe (6) avec lequel elle est solidaire axialement; ledit axe (6) étant supporté par un palier (32) monté sur le carter. 5. Dispositif de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce que : - le verrou (3) est constitué par deux tourillons (36, 38) reliés par un corps (40) sensiblement demi-cylindrique, qui est muni de deux secteurs (42, 44) d'une collerette (46) qui sont situés de part et d'autre d'un trou oblong (48) aménagé à la partie inférieure du corps (40) et qui s'engagent dans les crabots correspondants; deux joues (50) de guidage étant aménagées, à l'opposé du trou oblong (48) sur l'un des tourillons (36); - le doigt (2) est constitué par un moyeu (52) muni d'un verrou (X6) de marche avant et d'un tenon (18) de marche arrière, et de deux joues (54) de guidage opposées au verrou (16) de marche avant; qui s engage et coulisse dans le trou oblong (48) le tenon (18) de marche arrière est disposé sur le moyeu (52) de manière à ce qu'il puisse coulisser au-dessus de l'extrémité commune (56) du secteur 42,de collerette (46) et du corps (40); le doigt (2) étant solidaire de l'axe de commande (1) au moyen d'une goupille (58), et les deux joues (54) de guidage recevant l'extrémité (29) du levier interne (27) de passage; les deux joues (50) de guidage du verrou (3) recevant l'extrémité (21) du levier interne (19) de sélection. 6. Dispositif de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il il comporte un système d'affichage de position des différents rapports, et du point mort qui est constitué par une bille (60) logée dans le carter (34) par l'intermédiaire d'un ressort (62) et, qui agit sur l'une des trois gorges (64) aménagées sur l'axe de commande (1). 7. Dispositif de commande selon la revendication 1 caractérisé en ce que le verrou (3) coopère avec un système de rappel de sélection. 8. Dispositif de commande selon les revendications 5 et 8 caractérisé en ce que le système de rappel de sélection consiste en un ressort de rappel (66) monté sur un prolongement cylindrique (68) du tourillon (38) du verrou (3), l'une des extrémités dudit ressort (60) s'appuyant sur une tige (70) d'une oreille (72) dudit tourillon (38) et l'autre extrémité sur une tige (74) montée dans le carter (34). 9. Dispositif de commande selon la revendication 5 caractérisé en ce que le verrou (3) est immobilisé en translation au moyen d'une plaque coudée (76) fixée sur le carter (34), et dont l'extrémité s'engage dans une lumière circulaire (78) du tourillon (38) du verrou (3). 10. Dispositif de commande selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comporte un système double de fin de course de sélection. 11. Dispositif de commande selon les revendications 9 et 10 caractérisé en ce que la lumière (78) a ses deux faces radiales d'extrémité qui sont les deux faces de butée, qui viennent s'appuyer sur l'extrémité de la plaque coudée (76) dont les dimensions et le profil coopèrent avec ceux de la lumière circulaire (78), afin de limiter la rotation du verrou (3) à chacune des positions extrêmes de la ligne de sélection. 12. Dispositif de commande selon la revendication 4, caractérisé en ce que la fourchette (10) de passage en marche arrière commande le déplacement du pignon (80) au moyen de deux pinces (82) qui prennent une collerette (84) d'extrémité dudit pignon (82), ces deux pinces (82) étant diamètralement opposées au crabot (26) qui reçoit et coopère avec le tenon (18) de marche arrière du doigt (2).