Brevet FR2696803A1 — publié le 19940415

Dispositif de détection de l'enclenchement de vitesses d'une boîte de vitesses L'invention concerne un dispositif de détection de l'enclenchement de vitesses d'une boite de vitesses, dont les rapports sont commutables au moyen d'un arbre de commande monté aussi bien tournant autour de son axe que mobile en translation dans le sens de son axe à l'intérieur d'un carter de la boîte de vitesses, comportant un capteur fixé sur le carter de la boîte de vitesses et susceptible, en particulier, d'être démonté par l'extérieur et détectant aussi bien la position en rotation que la position en translation de l'arbre de commande. Dans les boîtes de vitesses automatiques, l'actionnement de l'embrayage présuppose la connaissance de la vitesse enclenchée à un instant donné Un dispositif de détection de l'enclenchement de vitesses est connu, par exemple par le modèle d'utilité allemand G 91 09 855 6 Le dispositif décrit dans ce document, qui détecte sans contact l'enclenchement de vitesses, à l'aide de champs magnétiques, présente un doigt relié rigidement à un arbre de commande de la boîte de vitesses, sur l'extrémité duquel est monté un aimant permanent agissant sur un capteur Le capteur, qui pénètre, de l'extérieur, dans la boîte de vitesses, à proximité immédiate de l'aimant permanent comprend des relais Reed sensibles aux champs magnétiques associés aux positions de commutation de l'arbre de commande Du fait de la réaction imprécise des relais Reed, le capteur doit être réglé, selon un processus de réglage fastidieux, en déplaçant respectivement des écrans de protection magnétiques associés à chaque relais Reed Etant donné que l'intérieur de la boîte de vitesses est exposé à une température de35 fonctionnement élevée, cette conception de capteur, qui s'étend relativement loin à l'intérieur de la boîte de vitesses, impose encore des exigences considérables au capteur. Par le document DE-A-38 36 145, on connait, en outre, un dispositif de détection de vitesses qui détecte en continu la position de l'arbre de commande central au moyen d'un capteur potentiométrique à surface variable A la figure 3 de ce document est représenté un doigt relié fixement à l'arbre de commande, dépassant radialement de celui-ci, dont la pointe forme le curseur d'une piste résistive Dans ce dispositif également, le capteur est situé à l'intérieur du carter de la boîte de vitesses. L'invention a pour but de fournir un dispositif de détection de l'enclenchement de vitesses d'une boîte de vitesses, qui détecte l'enclenchement de vitesses de manière fiable et qui soit facilement montable. Selon l'invention, ce but est atteint par le fait qu'un levier suiveur, dépassant en direction de l'arbre de commande et mobile longitudinalement et transversalement par rapport à celui-ci, est monté sur le capteur, la position du levier suiveur étant détectée par le capteur, et par le fait que l'arbre de commande porte un levier entraîneur qui est couplé avec le levier suiveur par l'intermédiaire d'un joint articulé, l'un des leviers possédant un dispositif de compensation en longueur agissant uniquement dans la direction longitudinale de ce levier La transmission de la position de l'arbre de commande par l'intermédiaire de deux leviers réunis de façon articulée permet de détecter de façon fiable la position de l'arbre de commande, étant donné que le pivotement du levier suiveur peut être adapté au capteur respectif grâce au choix approprié de la longueur des leviers et du pivot du levier suiveur La construction articulée à levier permet, en outre, de disposer les moyens de détection du capteur dans la zone et, de préférence également à l'extérieur, du carter de la boîte de vitesses En outre, cette construction peut être réglée par une simple modification de la longueur des leviers ou peut être adaptée à différents types de boîtes de vitesses. Le joint articulé et le dispositif de compensation en longueur peuvent être réalisés de façon particulièrement simple et facilement montable en prévoyant que l'un des leviers, en particulier le levier entraîneur, présente un guidage cylindrique creux, ouvert en direction du levier suiveur, dans lequel s'engage, de façon mobile en translation et en pivotement, sensiblement sans jeu radial, une rotule disposée à l'extrémité libre de l'autre levier. Un montage particulièrement simple permet de disposer d'un joint articulé dans lequel les deux leviers sont accouplés de telle sorte que l'articulation résiste à la traction et dans lequel l'un des deux leviers, en particulier le levier suiveur, est conformé de façon télescopique grâce au fait qu'il comprend deux parties de levier transversales à l'arbre de commande, susceptibles d'être insérées l'une dans l'autre sans dispositif d'arrêt Dans cette forme d'exécution, le joint articulé est, en particulier, un joint à rotule, qui présente une rotule maintenue avec peu de friction dans une cuvette rotule, de telle sorte que la partie de levier du levier télescopique, située du côté du joint à rotule, est prémontée Le dispositif de détection de vitesses peut être réglé de façon simple si au moins l'un des deux leviers, en particulier le levier suiveur, est réglable en longueur. Des exemples d'exécution de l'invention vont maintenant être décrits plus en détail, à l'aide du dessin. La figure 1 représente schématiquement un exemple d'exécution selon l'invention du dispositif de détection de vitesses, vu dans le sens de l'axe de l'arbre de commande. La figure 2 est une autre vue de l'exemple d'exécution de la figure 1. La figure 3 est une vue en coupe axiale détaillée d'une variante d'exécution, représentant le levier entraîneur et le levier suiveur. La figure 1 représente, de façon schématique, un arbre de commande central 1 d'une boîte de vitesses délimitée par une paroi 3 de carter Un capteur 5 est monté, par l'extérieur, dans une paroi 3 d'une boîte de vitesses et comprend un levier suiveur 9 maintenu à la Cardan autour d'un pivot 7 Le levier suiveur 9 est engagé de façon mobile -en pivotement et en translation, par une rotule il formée à son extrémité située du côté de l'arbre de commande, dans un guidage 15 cylindrique creux, ouvert en direction du capteur et ménagé dans un levier entraîneur 13 Etant donné que le levier entraîneur 13 est monté rigidement sur l'arbre de commande 1 et guide la rotule il sans jeu, la position de l'extrémité du levier suiveur 9 située du côté du capteur, qui se trouve dans le capteur 5 et qui n'est pas représentée, est respectivement associée, de façon univoque, à chaque position de l'arbre de commande, au moyen de ce joint articulé entre la rotule et le cylindre creux Le pivotement de l'arbre de commande 1, indiqué par la flèche 17, est ainsi transformé en pivotements du levier suiveur 9 susceptibles d'être détectés par le capteur 5 La position des deux leviers, représentée en traits pleins à la figure 1, peut, par exemple, correspondre à la position de point mort de l'arbre de commande Lorsqu'une vitesse est passée, l'arbre de commande 1 tourne, par exemple, vers la droite autour de son axe -longitudinal, pour venir, par exemple, adopter la position angulaire représentée en traits mixtes à la figure 1 Lors du mouvement de commutation, le levier suiveur 9, par déplacement de son extrémité située du côté de l'arbre de commande autour du pivot 7 fixe, passe dans la position représentée en traits mixtes Du fait du dispositif de compensation en longueur conformé, ici, en rotule 11 mobile en translation dans le guidage cylindrique creux, on peut avoir un accouplement des deux leviers 9, -13 malgré le fait que les pivots respectifs sont fixes. La plus grande partie du capteur 5 se situe à l'extérieur du carter de boite de vitesses 3 et n'est donc pas autant exposée aux températures élevées qu'un capteur s'étendant en profondeur dans le carter 3 de boîte de vitesses Etant donné que le capteur détecte directement la position de l'extrémité du capteur du levier suiveur 9 associée à la position de l'arbre de commande, le dispositif de détection peut, en fait, être même disposé entièrement à l'extérieur du carter de boîte de vitesses. Le dispositif de détection peut, par exemple, être conformé en piste résistive, sur laquelle un curseur, disposé à l'extrémité du levier suiveur 9 située du côté du capteur, peut se déplacer dans deux directions de coordonnées Un tel capteur potentiométrique à surface variable donne, pour les directions de coordonnées associées à la translation et à la rotation de l'arbre de commande, dans lesquelles le curseur peut-se déplacer, des informations sur la position susceptibles d'être associées à l'enclenchement de vitesse, comme ceci est décrit, par exemple, dans le document DE-A-38 36 145 auquel il est fait référence Avec une telle conception de capteur, la possibilité de réglage du dispositif de détection de vitesses, dont on dispose -de par la modification des longueurs de levier 1, et 12 et du pivot 7, est encore étendue à la possibilité de mémoriser des valeurs de signal adaptées à chaque boîte de vitesses, et donc de réaliser un "apprentissage" des positions de commutation du moment. Il est cependant envisageable de prévoir, à l'extrémité du levier suiveur 9 située du côté du capteur, un aimant permanent qui agit sur un ensemble de capteurs à champ magnétique, par exemple de relais Hall ou de relais Reed, associé aux différentes vitesses. La figure 2 représente de façon schématique la transmission d'un déplacement axial de l'arbre de commande 1, indiqué par la flèche 19, au capteur 5 Etant donné que le levier suiveur 9 est monté à la Cardan et tournant librement autour du pivot 7, un déplacement axial de l'arbre de commande 1 entraîne un pivotement du levier suiveur 9 L'axe de pivotement associé à la translation axiale est orthogonal à l'axe de pivotement de la figure 1, qui est associé à une rotation de l'arbre de commande 1. Le dispositif de réglage en longueur du levier suiveur 9, représenté en 21, offre la possibilité de régler les longueurs de leviers 1, et 12 en fonction des exigences imposées par les différentes boîtes de vitesses. A cet effet, les leviers sont constitués par deux parties distinctes, susceptibles d'être vissées profondément l'une dans l'autre, comme représenté en détail à la figure 3 Le système d'arrêt nécessaire peut, par exemple, être constitué par un contre-écrou non représenté. Naturellement, le levier suiveur 9 peut également être pourvu d'un dispositif de réglage en longueur, de façon alternative ou en supplément. La figure 3 représente, en coupe partielle, un autre joint articulé Dans ce cas, le joint articulé est séparé du dispositif de réglage en longueur Un axe 29 monté pivotant sur le capteur 5 est, ici, monté mobile en translation dans un manchon 23 qui, à son extrémité fermée, est relié à une rotule 27 par l'intermédiaire d'une courte tige de liaison 25 La rotule 27 est maintenue pivotante dans une cuvette rotule 31 formée à l'extrémité du levier entraîneur 13 située du côté du capteur Le joint articulé réalisé au moyen de ce joint à rotule permet d'obtenir, avec le dispositif de compensation en longueur formé par l'ensemble manchon-axe, le fonctionnement décrit pour les figures 1 et 2 - Un dispositif comportant ce joint articulé est susceptible d'être monté de façon particulièrement simple, en insérant l'axe 29, relié au capteur, au travers de la paroi 3 de carter, dans le manchon 23, qui a déjà été monté sur l'arbre de commande 1, avec le levier entraîneur 13, et qui est maintenu avec friction dans la cuvette rotule. Revendications 1 Dispositif de détection de l'enclenchement de vitesses d'une boîte de vitesses, dont les rapports sont -commutables au moyen d'un arbre de commande ( 1) monté aussi bien tournant autour de son axe que mobile en translation dans le sens de son axe à l'intérieur d'un carter ( 3) de la boite de vitesses, comportant un capteur ( 5) fixé sur le carter ( 3) de la boite de vitesses et susceptible, en particulier, d'être démonté par l'extérieur et détectant aussi bien la position en rotation que la position en translation de l'arbre de commande ( 1), caractérisé en ce qu'un levier suiveur ( 9), dépassant en direction de 1 'arbre de commande ( 1) et mobile longitudinalement et transversalement par rapport à cet arbre ( 1), est monté sur le capteur ( 5), la position du levier suiveur ( 9) étant détectée par le capteur ( 5), et en ce que l'arbre de commande ( 1) porte un levier entraîneur ( 13) qui est couplé avec le levier suiveur ( 9) par l'intermédiaire d'un joint articulé ( 11, 15; 27, 31), l'un des leviers possédant un dispositif de compensation en longueur ( 23, 29) agissant uniquement dans la direction longitudinale de ce levier. 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'un des leviers, en particulier le levier entraîneur ( 13), présente un guidage cylindrique creux ( 15), ouvert en direction du levier suiveur ( 9), dans lequel s'engage, de façon mobile en translation et en pivotement, sensiblement sans jeu radial, une rotule ( 11) disposée à l'extrémité libre de l'autre levier. 3 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le joint articulé ( 27, 31) accouple les deux leviers ( 9, 13) de telle sorte que l'articulation résiste à la traction et en ce que l'un des deux leviers, en particulier le levier suiveur ( 9), est téléscopique. 4 Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le levier télescopique ( 9) comprend deux parties de levier ( 23, 29) transversales à l'arbre de commande ( 1), susceptibles d'être insérées l'une dans l'autre sans dispositif d'arrêt. Dispositif selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que le joint articulé est un joint à rotule ( 27, 31). 6 Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le joint à rotule ( 27, 31) présente une rotule ( 27) maintenue avec une faible friction dans une cuvette rotule ( 31), de telle sorte que la partie de levier ( 23), située du côté du joint à rotule, du levier télescopique ( 9), est prémontée. 7 Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'au moins l'un des deux leviers, en particulier le levier suiveur ( 9), peut être réglé en longueur. 8 Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la plus grande partie du capteur est située à l'extérieur du carter ( 3) de la boîte de vitesses.