Brevet FR2695598A1 — publié le 19940318

La présente invention concerne un dispositif de commande d'une boîte de vitesses de véhicule automobile. L'invention concerne plus particulièrement la commande d'une boîte de vitesses comportant au moins six rapports et qui sont agencés de manière que leur sélection et leur engagement, ou passage, se fasse selon une grille de commande à trois couloirs parallèles de sélection consécutifs à chacun desquels sont associés deux rapports de rangs consécutifs. La grille de sélection et de passage d'une boîte de vitesses de ce type est généralement dite en double "H." Lors d'un changement de rapport pour passer de la deuxième vitesse, qui est associée à un premier couloir extrême, à la troisième vitesse, qui est associée au couloir central de sélection, il existe un risque, et notamment en cas de manoeuvre rapide, de sélectionner par erreur le couloir de sélection extrême opposé associé aux cinquième et sixième vitesses, et donc de passer directement de deuxième en cinquième. Inversement, lors du passage de la cinquième vitesse vers la quatrième, il existe un risque de sélectionner le couloir de sélection extrême opposé et donc d'engager accidentellement la deuxième vitesse en provoquant un surrégime dommageable pour le moteur accouplé à la boîte de vitesses. La présente invention concerne un dispositif de commande du type mentionné précédemment qui permet d'éviter ces fausses manoeuvres en assurant une interdiction de passage direct de l'un des couloirs de sélection extrêmes au couloir de sélection extrême oppose. Un exemple d'un tel type de dispositif de commande est décrit et représenté dans le document FR-A-2.303.998 dans lequel le dispositif de manoeuvre du changement de vitesses d'un véhicule automobile comporte des moyens de butée qui coopèrent avec un élément mobile lié en mouvement à l'organe de commande dont ils limitent la course de déplacement selon la direction de sélection à une valeur correspondant à la distance séparant deux couloirs adjacents lorsqu'un des deux couloirs extrêmes a été préalablement sélectionné et qui s'effacent lorsque l'élément mobile se déplace selon la seconde direction, dans l'un ou l'autre sens, lors de l'engagement de l'un ou l'autre des deux rapports associés au couloir central. La structure décrite dans ce document est particulièrement complexe, comporte de nombreux composants et le mode de réalisation qui en est proposé dans lequel les moyens de butée sont constitués par des plaques coulissantes associées au carter de la boîte de vitesses ne permettent pas une réalisation économique et fiable du dispositif. L'invention a pour but de proposer un dispositif de commande d'une boîte de vitesses du type mentionné précédemment qui soit de structure simple, qui puisse être intégré dans l'espace disponible dans un carter de boîte de vitesses ou près de ce carter et dont le fonctionnement soit fiable et efficace. Dans ce but, l'invention propose un dispositif de commande ; caractérisé en ce que les moyens de butée comportent un basculeur monté pivotant sur un axe parallèle à la direction d'engagement, autour d'une position centrale vers laquelle il est rappelé élastiquement, et entre deux positions extrêmes définies par des butées fixes, la course angulaire du basculeur entre sa position centrale et l'une ou l'autre de ses positions extrêmes correspondant à la course de sélection de l'organe de commande entre le couloir central de sélection et l'un ou l'autre des couloirs extrêmes de sélection. Selon d'autres caractéristiques de l'invention - l'élément mobile est susceptible d'être reçu dans une rainure formée dans le basculeur, qui s'étend selon une direction parallèle à l'axe de pivotement du basculeur et dont les extrémités sont ouvertes de manière à permettre la sortie ou l'entrée de l'élément mobile dans la rainure, respectivement lors de l'engagement de l'un des deux rapports associés au couloir central ou lors du retour de l'organe de commande à la position intermédiaire après l'engagement de l'un de ces deux rapports - la rainure est délimitée latéralement par deux nervures parallèles en saillie entre les flancs intérieurs desquelles est reçu l'élément mobile lorsque l'organe de commande occupe la position intermédiaire après l'engagement de l'un des deux rapports associé au couloir central, la hauteur des nervures étant réduite de manière que l'élément mobile puisse sortir de la rainure lors du mouvement de sélection de l'un ou l'autre des couloirs extrêmes à partir de ladite position intermédiaire, la hauteur des nervures étant par ailleurs telle que l'élément mobile coopère avec l'un ou l'autre des deux flancs extérieurs lors d'un mouvement de sélection à partir de l'un ou l'autre des deux couloirs extrêmes de sélection pour amener le basculeur en butée dans l'une de ses deux positions extrêmes - le basculeur est monté en rotation sur un axe de pivotement et porte un téton excentré parallèle à l'axe de pivotement et qui est reçu dans une lumière en arc de cercle centrée sur l'axe de pivotement et dont les extrémités constituent les butées fixes définissant les positions extrêmes du basculeur - l'organe de commande comporte un arbre de commande rotatif et susceptible de coulisser selon la direction d'engagement - le dispositif comporte un bras perpendiculaire à l'axe de rotation de l'arbre de commande, lié en rotation à ce dernier et dont l'extrémité libre constitue ledit élément mobile. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels - La figure 1 est une vue schématique en coupe par un plan contenant la direction de sélection, d'un dispositif de commande d'une boîte de vitesses réalisé conformément au principe de l'invention ;; - la figure 2 est une vue du dispositif de la figure 1 en section selon un plan perpendiculaire contenant la direction d'engagement - la figure 3 est un schéma illustrant la grille de sélection du dispositif de commande - les figures 4 à 6 et les figures 7 à 9 sont des vues similaires à celles des figures 1 à 3 illustrant différentes positions de fonctionnement du dispositif de commande - la figure 10 est une vue de dessus d'un mode de réalisation d'un dispositif de commande mettant en oeuvre le principe de conception de l'invention illustré en référence aux figures 1 à 9 ; et - la figure ll est une vue en section selon la ligne 11-11 de la figure 10. On a représenté sur les figures 1 à 3 un dispositif 10 pour la commande du changement de vitesses d'une boîte de vitesses (non représentée) dont la grille de sélection et d'engagement est illustrée schématiquement à la figure 3. Il s'agit d'une boîte à six rapports de marche avant dont la grille est en double H, ctest-à-dire qu'elle comporte trois couloirs de sélection parallèles et adjacents C1, C2 et C3. Le premier couloir extrême C1, à gauche en considérant la figure 3, est associé aux deux premiers rapports de marche avant 1 et 2 qui sont agencés de manière opposée de part et d'autre du point mort intermédiaire A du couloir C1. Le couloir central C2 est associé aux deux rapports suivants 3 et 4 qui sont agencés de manière opposée de part et d'autre du point intermédiaire B, tandis que le second couloir extrême C3, à droite en considérant la figure 3, est associé aux deux derniers rapports 5 et 6 qui sont agencés de part et d'autre du point intermédiaire C. Le dispositif de commande, dans sa représentation de principe illustrée aux figures 1 et 2, se présente sous la forme d'un levier de changement de vitesses 12 monté articulé à rotule autour d'un centre 0 et associé à des moyens de guidage (non représentés) de sa partie inférieure 14, de manière que son extrémité libre 16 soit susceptible d'accomplir des déplacements selon deux directions perpendiculaires. Les déplacements peuvent s'effectuer selon une première direction de sélection S afin de provoquer, à l'aide d'organes non représentés reliés au dispositif de commande 10, la sélection de l'un des trois couloirs de sélection, et selon une seconde direction d'engagement E l'engagement de l'un ou l'autre des deux rapports associés à un couloir préalablement sélectionné. Aux figures 1 à 3, le dispositif de commande est représenté dans une position médiane dans laquelle le point P de la figure 3, qui illustre les déplacements de l'élément mobile 16, se situe en regard du couloir central de sélection C2 et au niveau du point intermé diaire B, c'est-à-dire dans une position dans laquelle aucun des rapports de ce couloir n'est engagé. Le dispositif de commande 10 comporte également des moyens de butée 20 qui sont constitués par un basculeur d'interdiction 22 qui est monté pivotant autour d'un axe de pivotement 23 qui est parallèle à la direction d'engagement E et perpendiculaire à la direction de sélection S. Le basculeur 22 est rappelé vers sa position centrale, dans laquelle il est illustré à la figure 1, par des moyens élastiques constitués par deux ressorts antagonistes de compression 26 qui prennent appui contre des parties fixes 28 d'une partie 30 du carter de la boîte de vitesses. L'extrémité supérieure, en considérant les figures 1 et 2 du basculeur 22 comporte une rainure 32 qui est délimitée latéralement par deux nervures en saillie 34 et 36 entre lesquelles est reçue l'extrémité libre 16 de la partie inférieure 14 du levier 12. Comme on le voit sur les figures 1 et 2, la rainure 32 est une rainure ouverte à sa partie supérieure et qui débouche à ses deux extrémités longitudinales de manière à permettre des déplacements libres de l'extrémité 16 dans la rainure 32 selon la direction d'engagement E lorsque celle-ci est située entre les nervures 34 et 36 et comme cela est illustré en traits mixtes à la figure 2. Les faces latérales opposées 38 et 40 du basculeur 22 sont susceptibles de coopérer avec deux butées fixes 42 et 44 qui déterminent les deux positions angulaires extrêmes que peut occuper le basculeur 22 autour de sa position centrale illustrée aux figures 1 et 2. En partant de la position illustrée aux figures 1 et 2, le conducteur peut sélectionner librement l'un ou l'autre des rapports 3 ou 4 associés au couloir central C2 en provoquant un pivotement du levier qui se traduit par un déplacement de l'extrémité 16 selon la direction d'engagement E, dans l'un ou l'autre sens, sans que les moyens de butée 20 n'interfèrent avec ce déplacement. Cet engagement, ou passage, de l'un ou l'autre des deux rapports est illustré sur la figure 3 par la flèche double associée au point P. Lorsque, après avoir engagé le troisième rapport, le conducteur souhaite engager le second rapport associé au couloir Cl, et après avoir ramené par un mouvement de dégagement le point P dans la position intermédiaire associée au point B, le conducteur accomplit un mouvement de sélection illustré à la figure 4 qui provoque, du fait de la coopération de l'extrémité 16 avec le flanc intérieur de la nervure 36, un basculement temporaire, dans le sens horaire en considérant la figure 4, du basculeur 22 autour de son axe 23. Cette position temporaire du basculeur est illustrée en trait mixte à la figure 4. Au cours de ce mouvement de sélection, la pointe 16 échappe de la rainure 32 ce qui permet au basculeur de venir à nouveau occuper sa position centrale telle qu'elle est illustrée en traits pleins à la figure 4. L'extrémité 16 étant en dehors de la rainure 32, il est alors possible d'engager le second rapport dans le couloir extrême de gauche C1 en provoquant un déplacement selon la direction d'engagement E comme cela est illustré à la figure 5. En partant de cette nouvelle position d'engagement, la sélection du troisième rapport s'effectue de manière inverse en provoquant d'abord le dégagement et le passage du point P sensiblement en coïncidence avec le point intermédiaire A, puis la sélection du second couloir central C2 en vue de l'engagement du troisième rapport. Grâce au basculeur d'interdiction 22 selon l'invention il est impossible que le conducteur provoque accidentellement la sélection du couloir extrême C3 de droite et ultérieurement l'engagement du cinquième rapport de marche avant. En effet, et comme on peut le voir à la figure 7, le mouvement de sélection selon la direction S correspondant au déplacement du point P de A vers B, provoque la coopération de l'extrémité 16 avec le~flanc extérieur de la nervure 36 et le basculement, dans le sens antihoraire en considérant la figure 7, du basculeur 22 autour de son axe 23. Ce basculement se prolonge jusqu'à ce que la face latérale 38 du basculeur soit en butée contre la butée fixe 42. On voit donc sur la figure 7 que le mouvement de sélection qui permet d'amener le levier de sa position en traits mixtes à sa position en traits pleins ne peut se prolonger car le basculeur 22 constitue une butée qui limite la course de déplacement de l'extrémité 16 selon la direction de sélection S à la distance correspondant à la distance entre les deux couloirs C1 et C2. Par contre, dans cette position de sélection du couloir central C2, le conducteur est libre d'engager l'un ou l'autre des deux rapports 3 ou 4 associés au couloir central C2, le troisième rapport en l'occurrence. Le mouvement d'engagement du troisième rapport correspondant au déplacement du point P, à partir du point intermédiaire B correspond à un déplacement, illustré à la figure 8, de l'extrémité 16 selon la direction E depuis sa position illustrée en traits pleins vers sa position illustrée en traits mixtes. A l'issue de ce déplacement d'engagement du troisième rapport, l'extrémité 16 n'est plus en regard de la nervure 36 qui délimite la rainure 32 et le basculeur 22 est libre de retourner à sa position centrale sous l'action des ressorts 26. Lorsque le conducteur désirera à nouveau changer de rapport, en partant du troisième rapport engagé, son action se traduira d'abord par un retour du point P en coïncidence avec le point B et donc un retour de l'extrémité 16 dans la rainure 32 du basculeur 22 qui est en position centrale, c'est-à-dire dans la position illustrée à la figure 1. On comprend donc que le basculeur 22 empêche la sélection accidentelle du cinquième rapport. D'une manière symétrique, le basculeur 22 empêche, en cas de rétrogradage de cinquième en quatrième vitesse, l'engagement accidentel du deuxième rapport de marche avant dans le premier couloir extrême C1. On décrira maintenant un mode de réalisation du dispositif de commande selon l'invention en se référant aux figures 10 et 11 sur lesquelles des éléments identiques similaires, ou assurant des fonctions équivalentes, à ceux des figures 1 à 9 sont désignés par les mêmes chiffres de référence. Le dispositif de commande 10 comporte un arbre de commande 50 qui est monté coulissant parallèlement à son axe géométrique selon la direction d'engagement E et à rotation autour de son axe grâce à des moyens formant paliers 52 d'une partie 54 du carter de la boîte de vitesses. L'extrémité supérieure, en considérant la figure 11, de l'arbre de commande 50 porte un bras 14 qui lui est lié en translation et en rotation et dont l'extrémité libre 16 constitue un doigt mobile qui, compte-tenu des courses angulaires et de la longueur du bras 14 se déplace sensiblement selon une direction de sélection S perpendiculaire à la direction d'engagement E. L'arbre de commande 50 est relié, par un mécanisme non représenté, au levier de changement de vitesses de manière à provoquer la sélection d'un couloir par sa rotation et l'engagement d'un rapport par son coulissement selon la direction E autour de la position intermédiaire dans laquelle il est illustré aux figures 10 et 11 qui correspond au point mort intermédiaire B de la grille. L'extrémité 16 est reçue entre les deux nervures 34 et 36 d'un basculeur 22 qui est monté à rotation autour d'un axe 23 parallèle à l'arbre 50 et donc à la direction d'engagement E. L'extrémité libre 16 du bras 14 présente un profil d'extrémité arrondi et elle est reçue entre les flancs intérieurs en vis-à-vis de la rainure 32 délimitée par les nervures 34 et 36 qui sont eux-mêmes de profils arrondis. L'axe 23 de pivotement du basculeur 22 est monté dans une partie fixe 56 du carter de la boîte de vitesses et le basculeur porte un téton 58 qui s'étend parallèlement à l'axe 23 et qui est excentré par rapport à ce dernier. Le téton 58 est vissé dans une patte latérale 60 réalisée venue de matière avec le corps 62 du basculeur 22. Le téton cylindrique 58 est reçu dans une lumière en arc de cercle 63 formée dans la partie 56 du carter et dont les deux extrémités 42 et 44 constituent les butées fixes avec lesquelles est susceptible de coopérer le téton 58 et qui déterminent les positions angulaires extrêmes que peut occuper le basculeur 22 autour de sa position centrale illustrée aux figures 10 et 11. La position centrale du basculeur 22 est déterminée par un ressort à spirale 64 dont deux branches 26 coopèrent avec les côtés opposés d'un prolongement axial 66 du doigt 58. On comprend que tout déplacement angulaire du doigt 58, dans l'un ou l'autre sens, provoque la coopération du prolongement 66 avec l'une ou l'autre des branches 26 à l'encontre de l'effort de rappel exercé par le ressort spirale 64, la réaction du ressort étant assurée par la branche fixe dont la position de repos est déterminée par une tige de centrage 68 qui s'étend parallèlement au prolongement 66 et qui est reçue entre les extrémités des branches 26. Afin de permettre un réglage de la position centrale du prolongement axial 66 et donc du basculeur 22, la tige de centrage 68 est montée de manière excentrée sur un pivot 70 dont l'orientation angulaire peut être réglée et serrée en position réglée par des moyens de serrage 72. Le fonctionnement du dispositif de commande qui est illustré aux figures 10 et 11 est en tous points identique à celui de la conception de principe illustrée aux figures 1 à 9. REVENDICATIONS 1. Dispositif de commande d'une boîte de vitesses du type comportant un organe de commande susceptible de se déplacer dans une première direction de sélection (S) pour sélectionner un couloir de sélection parmi trois couloirs parallèles consécutifs (Cl, C2, C3), et susceptible de se déplacer dans une seconde direction d'engagement (E), perpendiculaire à la direction de sélection, depuis une position intermédiaire (A, B, C) et dans les deux sens opposés pour engager l'un ou l'autre des deux rapports associés à un couloir sélectionné, et du type comportant des moyens de butée (22) qui coopèrent avec un élément mobile (16) lié en mouvement à l'organe de commande dont ils limitent la course de déplacement selon la direction de sélection (S) à une valeur correspondant à la distance séparant deux couloirs adjacents lorsque l'un des deux couloirs extrêmes (C1, C3) a été préalablement sélectionné et qui s'effacent lorsque l'élément mobile (16) se déplace selon la seconde direction (E), dans l'un ou l'autre sens, lors de l'engagement de l'un ou l'autre des deux rapports associés au couloir central (C2), caractérisé en ce que les moyens de butée comportent un basculeur (22) monté pivotant sur un axe (23) parallèle à la direction d'engagement ( E ) autour d'une position centrale vers laquelle il est rappelé élastiquement et entre deux positions extrêmes définies par des butées fixes, la course angulaire du basculeur (22) entre sa position centrale et l'une ou l'autre de ses positions extrêmes correspondant à la course de sélection de l'organe de commande entre le couloir central de sélection (C2) et l'un ou l'autre (C1, C3) des couloirs extrêmes de sélection. 2. Dispositif de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément mobile (16) est suscepti ble d'être reçu dans une rainure (32) formée dans le basculeur (22), qui s'étend selon une direction parallèle à l'axe de pivotement (23) du basculeur et dont les extrémités sont ouvertes de manière à permettre la sortie ou l'entrée de l'élément mobile (16) dans la rainure, respectivement lors de l'engagement de l'un des deux rapports associés au couloir central (C2) ou lors du retour de l'organe de commande à la position intermédiaire après l'engagement de l'un de ces deux rapports. 3. Dispositif de commande selon la revendication 2, caractérisé en ce que la rainure (32) est délimitée latéralement par deux nervures (34, 36) en saillie entre les flancs intérieurs desquelles est reçu l'élément mobile (16) lorsque l'organe de commande occupe la position intermédiaire (B) après l'engagement de l'un des deux rapports associés au couloir central (C2), la hauteur des nervures étant réduite de manière que l'élément mobile (16) puisse sortir de la rainure (32) lors du mouvement de sélection de l'un ou l'autre des couloirs extrêmes (C1, C2) à partir de ladite position intermédiaire (B), la hauteur des nervures étant par ailleurs telle que l'élément mobile (16) coopère avec l'un ou l'autre des deux flancs extérieurs lors d'un mouvement de sélection à partir de l'un ou l'autre des deux couloirs extrêmes de sélection (C1, C3) pour amener le basculeur (22) dans l'une de ses deux positions extrêmes. 4. Dispositif de commande selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le basculeur est monté en rotation sur un axe de pivotement (23) et porte un téton (58) excentré parallèle à l'axe de pivotement et qui est reçu dans une lumière (63) en arc de cercle dont les extrémités (42, 44) constituent les butées fixes définissant les positions extrêmes du basculeur. 5. Dispositif de commande selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'organe de commande comporte un arbre de commande (50) rotatif et susceptible de coulisser selon la direction d'engagement (E). 6. Dispositif de commande selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comporte un bras (14) perpendiculaire à l'axe de rotation de l'arbre de commande (50), lié en rotation à ce dernier (50) et dont l'extrémité libre (16) constitue ledit élément mobile.