Brevet FR2702263A1 — publié le 19940909

La presente invention concerne un dispositif de commande d une moite de vitesses de vehicule automobile certaines conceptions de boltes de vitesses compactes ne permettent pas de loger un synchroniseur du pignon de marche arriere. Il demeure toutefois nécessaire de revoir un agencement permettant d'évi- ter le phenomene de craquement lors de l'engagement de la marche arriere à 1 arrêt du vehicule. Dans ces circonstances, toutes les pièces liées en rotation a 1 arbre secondaire de la boîte de vi tes- ses sont immobiles et il est alors nécessaire de ralentir celles qui sont lieues a 1 arbre primaire pour eviter le phenomene de craquement. Dans ia mesure ou les différents pignons correspondants aux rapports de marche avant sont équipés de synchroniseurs, la solution la plus logique pour la conception d'un tel agencement consiste, préalablement à 1 engagement du rapport de marche arrière, à actionner un des synchroniseurs de marche avant, et de préference le synchroniseur associe au rapport de rang le plus eleve qui a une inertie plus faible. Selon la conception la plus courante et la plus simple pour la grille de commande d'une boîte à cinq rapports de marche avant et un rapport de marche arriere, dite à trois lignes. dans laquelle la cinquième vitesse et la marche arriere sont disposées aux extrémites opposees d'une méme ligne, il faut garantir que, lors de I engagement de la marche arriere, le synchroniseur de cinquième vitesse soit dans un premier temps actionne pour ralentir 1 arbre primaire, puis de gage dans un deuxieme temps. En effet, le ralentissement de 1 arbre primaire doit être libéré avant la mise en contact des dentures pour permettre une mise en coïn- cidence des dents atm de ne pas gener la phase finale d engagement. Il est souhaitable d utiliser le mouvement de passage de la marche arriere. et non pas le mouvement de selection qui penaliserait le passage de quatrième en cinquieme vitesse dans une grille a trois lignes, pour provoquer l'engagement du cône de friction du svnchroniseur associe au rapport opposé à la marche arriere. puis le dégager avant la venue en contact des dentures Afin de résoudre ces problemes. il a été proposé dans le document FR-A-2.673.254 un dispositif de commande dune boite de vitesses de véhicule automobile du type comportant un organe de commande mobile en translation axiale et en rotation autour de son axe perpendiculaire aux arbres primaire et secondaire de a boite de vitesses pour provoquer. a partir d'une position axiale déterminee de selection, par rotation dans un premier sens l'engagement sans synchroniseur du rapport de marche arriere par coopération de 1 extremité du doit de commande de marche arrière avec une crosse de marche arriere formee à l'extrémité d'un basculeur qui pivote autour d'un axe fixe perpendicu laire aux arbres primaire et secondaire, et du type comportant des moyens pour freiner les pignons de la boite de vitesses préalablement à l'engagement du rapport de marche arriere par cooperation des organes d engagement de ce rapport de marche arriere avec des elements d actionnement d'un synchroniseur associé à i un des rapports de marche avant de la boite de vitesses, et du type dans lequel lesdits éléments d'ac- tionnement du synchroniseur. comprenant une fourchette de commande du synchroniseur liée en translation axiale a un axe de commande parallèle aux arbres primaire et secondaire. comportent un bras d'entraînement de 1 axe ae commande de fourchette lie en translation a ce dernier et dont une extremité coopère par des moyens escamotables avec le basculeur de marche arriere, et du type dans lequel le dispositif comporte un second doigt lie en translation et en rotation avec le doigt de commande de marche arrière et dont l'extrémite est susceptible de cooperer avec une butée asso ciee au bras d'entraînement, l'engagement de la marche arriere par pivotement du basculeur provoquant, lors de la phase initiale. l'actionnement du synchroniseur par lesdits élements d actionnement dont l'axe de commande est alors déplace en translation axiale selon un premier sens D1 jusqu'a ce que l'extrémité du second doigt vienne coopérer avec ladite butée, puis provoquant, lors de la phase suivante, le dégagement du synchroniseur par déplacement en translation axiale selon son second sens D2 dudit axe de commande du fait de l escamotage desdits moyens escamotables qui résulte de ia coopération du second doigt avec ladite butée. Cette conception est satisfaisante dans la mesure ou le dégagement du cône de friction du synchroniseur de la cinquième vitesse, avant l'engagement des dentures de marche arrière. est garanti positivement sans risque de frottement de ce cône lors de l'utilisation de ia marche arrière et donc sans risque d'une usure rapide du synchroniseur de cinquième vitesse. Cette conception est satisfaisante mais le mode de réalisation des moyens escamotables sous la forme d une bille qui coopere avec une rampe liee au basculeur est complexe a réaliser et à mettre en oeuvre avec precision Afin de remédier à cet inconvénient, la présente invention propose un dispositif de commande du type de celui décrit et représenté dans le document FR-A 2.673.254, caracterise en ce que lesdits moyens escamotables comportent un levier qui est monté pivotant sur le basculeur autour d'un axe parallèle à l'axe de pivotement du basculeur et qui comporte un premier bras qui coopere avec un point de réaction fixe contre lequel il est sollicité élastiquement en appui et un second bras qui est susceptible de cooperer avec une surface d'entraînement formée sur le bras d'entraînement de maniere que le pivotement du basculeur pour l'engagement de la marche arrière provoque la venue en contact de l extremite du second bras du levier avec ladite surface d'entraînement puis la sollicitation du bras d entraînement par l'extrémité du second bras du levier pour provoquer le déplacement de l'axe de commande dans ledit premier sens. puis le degagement de I extremité du second bras du levier pour autoriser, lors de ladite phase suivante, le dégagement du synchroniseur par déplacement dudit axe de commande dans ledit second sens du fait de la coopération du second doigt avec ladite butée Selon d'autres caractéristiques de l'invention - ladite surface d'entraînement est formée à l extremité du bras d'entraînement - ledit second doigt de commande est un doigt de commande du rapport susdit de marche avant dont l'extremite. lorsque 1 organe de commande est dans a position axiale de sélection de la marche arrière, est reçue avec jeu entre les deux faces latérales opposees d'une crosse formée sur le bras d'entraînement dont I une desdites faces laterales opposées constitue ladite butée - la hauteur de ladite face de butée est déterminee de maniere que ledit second doigt de butée peut pivoter librement au-delà d'une position angulaire déterminée correspondant à la phase d'engagement de la marche arriere consecutive au degagement du synchroniseur - i axe de pivotement du basculeur est perpendi oculaire a 1 axe de l'organe de commande - 1 extremité du doigt de commande de marche arriere est reçue dans une crosse formee au voisinage d'une extrémité du basculeur et l'axe de pivotement du basculeur est disposé entre cette crosse et l'axe de pivotement du levier D'autres caracteristiques et avantages de l'in Invention apparaîtront a la lecture de la description détaillée qui va suivre pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels - La figure I est une vue en coupe partielle, selon la ligne 1-1 de la figure 2, du dispositif de commande d'une boite de vitesses réalisé conformément aux enseignements de l'invention - la figure 2 est une vue de détail du dispositif de la figure 1 Il lustre en coupe selon la ligne 2-2 de cette figure ; - ia figure 3 est une vue simplifiée de dessus du bras d entraînement, du basculeur de marche arrière et du synchroniseur du cinquième rapport de marche avant ; et - les figures 4 a 9 permettent d'illustrer le mode de fonctionnement du dispositif de commande réa iisé conformément aux enseignements de l'invention dans ses différentes positions fonctionnelles. On reconnait à la figure 1 une partie d'une boîte de vitesses dans le carter 10 dans laquelle est monté coulissant un organe de commande 12 qui est monté mobile en translation parallèlement à son axe X-X ainsi qu'en rotation autour de ce même axe. L organe de commande 12 reçoit une pièce de commande 14 qui lui est liée en translation et en rotation La piece de commande 14 comporte deux doigts de commande 16 et 18. Le doigt de commande 16, en fonction de la position axiale occupée par l'organe de commande 12, est susceptible d'être reçu dans une crosse 20 de commande des premier et deuxieme rapports de marche avant, dans une crosse 22 de commande des troisième et quatrième rapports de marche avant, c est-à-dire dans la position dans laquelle il est illustré à la figure 1, ou enfin dans une crosse 24 de commande de la marche arriere Les crosses 20 et 22 sont respectivement asso ciees aux axes coulissants 26 et 28 qui portent les fourchettes de commande des rapports de marche avant correspondants. Les axes 26 et 28 sont perpendiculaires a l'axe X-X. On reconnait egalement sur la figure 1 les pavés 30 d'une ancre de verrouillage de conception classique. La crosse de marche arrière 24 est formée à une extremité libre d un basculeur 32 de commande de la marche arrière qui est monté pivotant au moyen d'un axe 34 autour d'un axe geométrique Y-Y qui est perpen- dlculaire a l'axe X-X, ainsi qu'aux axes des arbres primaire et secondaire de la boîte de vitesses. L'extrémité du basculeur 32 opposée à la crosse 24 comporte une fourchette 38 qui agit directement sur le baladeur 40 de marche arrière monté sur son axe 42. Lorsque le doigt de commande 16 est engagé dans la crosse 24, le second doigt de commande 18 se trouve engage dans une crosse 44 de commande du cinquième rapport de marche avant (Fig. 1 et 3). La crosse 44 est formee sur une pièce 46, également appelée noix de cinquième, qui est liée en translation et en rotation a un axe 48 monté coulissant dans le carter 10 et qui porte, à son extrémité libre 50, la fourchette 52 qui agit sur le manchon 53 du synchroniseur 54 du pignon 56 du cinquième rapport de marche avant. L'axe 48 est parallèle aux arbres primaire et secondaire et est perpendiculaire à l'organe de commande 12 et à l'axe Y-Y de pivotement du basculeur 32. L extrémité libre 58 du doigt de commande 18 est reçue entre les faces latérales opposées de la crosse 44. Une première face latérale 60 est une surface plante continue tandis que la face latérale opposée est une surface comportant deux portions parallèles 61 et 63 dont la première s étend sur une hauteur réduite, par rapport à celle de la face latérale 60, puis se prolonge de manière décalée par la portion 63. La noix 46 comporte un prolongement 62 qui cons titube le bras d'entraînement de l'axe 48 par l'inter médiaire du basculeur 32. A cet effet, le basculeur 32 reçoit un levier 64 qui est monte pivotant sur le basculeur 32 autour d'un axe 66 de manière à être monté pivotant autour d'un axe géométrique Z-Z qui est parallèle à l'axe Y-Y de pivotement du basculeur 32. L-axe d'articulation 34 du basculeur 32 est disposé entre sa crosse 24 et l'axe 66 de pivotement du levier 64. Le levier 64 comporte un premier bras 68 et un second bras 70. Le premier bras 68 coopère, par sa face latérale 69 avec un point fixe 72 lie au carter de la boîte de vitesse qui constitue un point d'appui et de réaction comme cela sera expliqué par la suite. L extremite 74 du second bras 70 du levier 64, qui forme sensiblement un angle droit avec le premier bras 68. est prevue pour cooperer avec une surface d'entraïnement 76 formée latéralement sur le bras d'entraînement 62 au voisinage de l'extrémité libre 65 de ce dernier. Le levier 64 est sollicité élastiquement en rotation. par un ressort de rappel 78, autour de son axe 66 de manière a maintenir en permanence la surface de réaction 69 formée sur le premier bras 68 en contact avec le point fixe de réaction 72, c'est-à-dire en sollicitant le levier dans le sens horaire en considérant la figure 3. Lorsque la boîte de vitesses est au point mort en position de sélection de la marche arrière ou du ci- quième rapport de marche avant. c'est-à-dire dans la position illustrée aux figures 3 et 4, l'extrémité 74 du second bras 70 est en vis-à-vis de la surface d'entraînement 76 mais n'est pas en contact avec cette dernière et il existe entre elles un jeu "j" qui permet le retour au point mort du dispositif lors de la phase de dégagement de la marche arrière. Dans la position illustrée aux figures 3 et 4, la fourchette 52 n'exerce aucun effort axial sur le manchon 53 du synchroniseur 54. On décrira maintenant les phases successives correspondant au passage de la marche arrière. Pour la première phase d'engagement du rapport de marche arriere. le conducteur transmet un mouvement de passage au moyen de l'organe de commande 12 qui provoque la rotation simultanée des deux doigts de commande 16 et 18 dans le sens anti-horaire en considérant la figure 2. Cette rotation a premièrement pour effet d'amener 1 extremité du doigt de commande 16 en appui contre la face en vis-a-vis de la crosse 24 du basculeur de marche arrière 32 pour provoquer un pivotement de ce dernier autour de son axe Y-Y dans le sens horaire en considerant la figure 4. Le pivotement du basculeur 32 déplace l'axe d'artictllation 66 du levier 64 jusqu à ce que l'extré- mité libre 74 du second bras 70 vienne en contact avec la surface d'entraînement 76 formée sur le bras d'entraînement 62, la face de réaction 69 étant maintenue en appui contre le point de réaction 72 par le ressort de rappel 78. La position atteinte est schématisée à la figure 5. En continuant le mouvement de passage de la marche arrière, et donc la rotation du basculeur 32 autour de son axe Y-Y, le conducteur provoque le déplacement de l'axe 66 du levier 64 selon une direction sensiblement parallèle à celle de l'axe d'entraînement 48. ce qui a pour effet de provoquer l'entraînement de L axe d'entraînement 48 dans la première direction Dl du fait de l effort d'entraînement appliqué par l'extrémité 74 du second bras 70 du levier 64 sur le bras d entraînement 62. Lors de cette phase de l'engagement de la marche arriere schématisée à la figure 6, l'entraînement de l'axe 48 est transmis par celui-ci à la fourchette 52, et donc au manchon 53 du synchroniseur 54. Cette action a pour effet d'amener le cône de friction du synchroniseur en contact. et donc de provoquer un freinage, ou ralentissement. de l'arbre primaire de la boite de vitesses. Le pivotement du basculeur 34 autour de son axe Y-Y se poursuit ce qui a pour effet. comme cela est schématisé sur la figure 7, de provoquer l'échappement de l'extrémité 74 du second bras 70 du levier 64 qui dépasse l'extrémité 65 du bras d'entraînement 62 et qui ne coopere alors plus avec la surface d'entraînement 76, la face 65 du premier bras 68 demeurant en appui sur le point de reaction 72. Le déplacement du bras d'entraînement 62 et de I axe 48, selon la direction D1, s'interrompt alors immédiatement. Au meme moment, l'extrémité 58 du second doigt de commande 18 vient en contact avec la portion de face laterale 63, ce qui impose ensuite à l'ensemble constitué par la noix 46, le bras d'entraînement 62. l'axe d'entraînement coulissant 48 et la fourchette 52. un déplacement selon la direction D2 indiquée aux figures 7 et 8. Le deplacement selon la direction D2 tend donc à degager le cône de friction du synchroniseur 54 comme cela est schématisé à la figure 8, l'extrémité libre 74 du second bras 70 du levier 64 étant, au cours de cette phase, reçue librement entre l'extrémité 63 du bras d'entraînement 62 et la partie correspondante du carter sur laquelle est formé le point de réaction 72. La phase d'utilisation du synchroniseur 54 étant terminée et les pignons ayant été freinés, voire arrê- tes, le conducteur peut provoquer le passage complet du rapport de marche arrière avec engagement des pignons correspondants sans provoquer aucun craquement. Au cours de cette phase finale d'engagement du rapport de marche arrière schématisé à la figure 9, l extremité 58 du doigt de commande 18 est libre de pivoter dans le sens anti-horaire, en considérant la figure 9. car la portion de face latérale 63 est d'une hauteur réduite de manière à permettre ce pivotement ultérieur. L'axe 48 et la fourchette 50 n'exercent plus aucun effort sur le manchon 53 du synchroniseur 54. Lors du dégagement de la marche arrière, le levier 64 n'a aucune action sur le bras d'entraînement 62. et donc sur le synchroniseur 54, car son second bras 70 accomplit seulement un tract lui permettant, sous l'action du ressort 78. de retrouver sa position initiale illustrée aux figures 3 et 4, lors du pivotement du basculeur 32 dans le sens anti-horaire en considérant les figures 3 à 9. Cette absence d'interference est garantie par l'existence du jeu "j". REVENDICATIONS 1. Dispositif de commande d'une boîte de vitesses de véhicule automobile, du type comportant un organe de commande (12) mobile en translation axiale et en rotation autour de son axe (X-X) perpendiculaire aux arbres primaire et secondaire de la boîte de vitesses pour provoquer, à partir d'une position axiale déterminée de sélection, par rotation dans un premier sens l'engagement sans synchroniseur du rapport de marche arrière par coopération du doigt de commande de marche arrière avec une crosse de marche arrière (24) formée à l extrémité d'un basculeur (32) qui pivote autour d'un axe fixe (Y-Y) perpendiculaire aux arbres primaire et secondaire, et du type comportant des moyens pour freiner les pignons de la boite de vitesses préalablement à l'engagement du rapport de marche arrière par coopération des organes d'engagement de ce rapport de marche arrière avec des éléments d'actionnement d'un synchroniseur associé à l'un des rapports de marche avant de la boîte de vitesses, du type dans lequel lesdits éléments d'actionnement du synchroniseur, comprenant une fourchette (52) de commande du synchroniseur (54) liée en translation axiale à un axe de commande (48) parallèle aux arbres primaire et secondaire, comportent un bras d'entraînement (62) de 1 axe (48) de commande de fourchette (52) lié en translation à ce dernier et dont une extrémité coopère par des moyens escamotables (64) avec le basculeur de marche arrière (32), et du type dans lequel le dispositif comporte un second doigt (18) lié en translation et en rotation avec le doigt de commande de marche arriere (16) et dont l'extrémité (58) est susceptible de coopérer avec une butée (63) associée audit bras d'entraînement (62), l'engagement de la marche arrière par pivotement du basculeur (32) provoquant, lors de la phase initiale. l actionnement du synchroniseur (54) par lesdits éléments d'actionnement (62, 64) dont l axe de commande (48) est alors déplace en translation axiale selon un premier sens (D1) jusqu'à ce que l'extremité (58) du second doigt vienne coopérer avec ladite butée (63), puis provoquant, lors de la phase suivante, le dégagement du synchroniseur par déplacement en translation axiale selon son second sens (D2) dudit axe de commande (48) du fait de l'es- camotage desdits moyens escamotables, caractérisé en ce que lesdits moyens escamotables comportent un le vier (64) qui est monté pivotant sur le basculeur (32) autour d'un axe (Z-Z) parallèle à I axe (Y-Y) de pivotement du basculeur (32) et qui comporte un premier bras (68) qui coopère (69) avec un point de réaction fixe (72 > contre lequel il est sollicité élastiquement en appui et un second bras (70) qui est susceptible de coopérer avec une surface d'entraînement (76) formée sur le bras d'entraînement (62) de manière que le pivotement du basculeur (32) pour l'engagement de la marche arrière provoque la venue en contact de l'ex- trémité (74) du second bras (70) du levier (64) avec ladite surface d'entraînement (76), puis la sollicitation du bras d'entraînement (62) par l'extrémité (74) du second bras (70) du levier (64) pour provoquer le déplacement de l'axe de commande (48) dans ledit pre mier sens (D1), depuis le dégagement de l'extrémité (74 > du second bras (70) du levier (64) pour autoriser, lors de ladite phase suivante, le dégagement du synchroniseur (54) par déplacement dudit axe de commande (48) dans ledit second sens (D2) du fait de la coopération du second doigt (18, 58) avec ladite butée (63) - 2. Dispositif de commande selon la revendication 1. caractérise en ce que ladite surface d'entraînement (76i est formee au voisinage de l'extrémité libre (65) du bras d'entraînement (62). 3. Dispositif de commande selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit second doigt de commande (18) est un doigt de commande du rapport susdit de marche avant dont l'extrémité (58), lorsque l'organe de commande (12) est dans sa position axiale de sélection de la marche arrière, est reçue avec leu entre les deux faces latérales opposées (60, 61, 63) d'une crosse (44) formée sur le bras d'entraînement (46, 62) dont l'une desdites faces latérales opposees (63) constitue ladite butée. 4 Dispositif de commande selon la revendication 3, caracterisé en ce que la hauteur de ladite face de butee (63) est déterminee de manière que ledit second doigt de butée (18) peut pivoter librement au-delà d'une position angulaire déterminée correspondant à la phase d'engagement de la marche arrière consécutive au dégagement du synchroniseur (54) - 5. Dispositif de commande selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'axe (Y-Y) de pivotement du basculeur (32) est per pendiculaire à l'axe (X-X) de l'organe de commande. 6. Dispositif de commande selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'extrémité du doigt (16) de commande de marche arriere est reçue dans une crosse formée au voisinage d'une extrémité du basculeur (32), et en ce que l'axe de pivotement (34) du basculeur est disposé entre cette crosse et l'axe de pivotement (66) dudit levier (64).