Brevet FR2702715A1 — publié le 19940923

DISPOSITIF D'ACTIONNEMENT DE BOITE DE VITESSE La présente invention concerne un dispositif d'actionnement de la boîte de vitesse associée à un moteur, notamment d'automobile, et plus particulièrement un tel dispositif comprenant - des moyens de commande - un organe d'actionnement de boîte de vitesse - un premier arbre entraîné en rotation par le moteur - un deuxième arbre agencé pour entrainer l'organe d'actionnement de boîte de vitesse - des moyens d'accouplement pour accoupler le deuxième arbre au premier arbre sous l'action des moyens de commande ; et - des moyens de désaccouplement et de rappel pour désaccoupler le deuxième arbre du premier arbre après une rotation du deuxième arbre d'un angle prédéterminé, et ramener le deuxième arbre à sa position initiale après son désaccouplement du premier arbre. Un tel dispositif est connu par le document FR-A-877 118. Dans le dispositif de ce document, un arbre d'entrée est entraîné par le moteur et porte une première série de disques d'un embrayage à friction à disques. La deuxième série de disques de cet embrayage est portée par un autre arbre susceptible d'entraîner en rotation un arbre de sortie. Un organe de commande coopérant avec un système à vis et écrou permet de presser les disques les uns contre les autres et ainsi de solidariser en rotation l'arbre d'entrée et l'arbre de sortie. Le système à vis et écrou est réalisé de telle sorte qu'après une cértaine rotation de l'arbre portant la deuxième série de disques, et donc de l'arbre de sortie, la pression entre les disques cesse et que l'arbre d'entrée et de sortie soient ainsi débrayés. Un ressort ramène alors l'arbre de sortie à sa position d'origine. I1 n'est pas prévu dans le document précité d'actionner également à l'aide du dispositif décrit, un embrayage disposé de façon traditionnelle entre le moteur et une boîte de vitesse mécanique. La commande automatique d'un tel embrayage comporte en effet des difficultés sérieuses. I1 est en effet nécessaire, après le passage d'une vitesse, de réadapter la vitesse de rotation du moteur à la vitesse du véhicule afin d'éviter de brusques à-coups lors du réenclenchement de l'embrayage. Ceci est particulièrement important en cas de "descente" des vitesses (passage d'un rapport de vitesse à un rapport inférieur), où un enclenchement brutal de l'embrayage alors que le moteur tourne au ralenti entraîne un freinage brutal du véhicule. En l'absence de dispositif automatique de passage des vitesses, le conducteur, dans ces cas là, d'une part accélère afin d'amener le moteur à un régime suffisant, et surtout ralentit l'enclenchement de l'embrayage afin de faire patiner ce dernier, de manière à amener un ralentissement progressif du véhicule en même temps qu'unie accélération concomitante de la rotation du moteur. La présente invention vise à perfectionner les dispositifs du type ci-dessus afin de leur permettre de commander non seulement une boîte de vitesse mais également l'embrayage qui lui est associé. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif d'actionnement de la boîte de vitesse associée à un moteur, notamment d'automobile, comprenant - des moyens de commande - un organe d'actionnement de boîte de vitesse - un premier arbre entrainé en rotation par le moteur - un deuxième arbre agencé pour entrainer l'organe d'actionnement de boîte de vitesse - des moyens d'accouplement pour accoupler le deuxième arbre au premier arbre sous l'action des moyens de commande ; et - des moyens de désaccouplement et de rappel pour désaccoupler le deuxième arbre du premier arbre après une rotation du deuxième arbre d'un angle prédéterminé, et ramener le deuxième arbre à sa position initiale après son désaccouplement du premier arbre caractérisé par le fait qu'il comprend en outre - des moyens d'actionnement d'un embrayage disposé entre le moteur et la boîte de vitesse, agencés pour être entraînés par le deuxième arbre - des moyens de détermination de l'angle de basculement du moteur par rapport à une position nominale de fonctionnement ; et - des moyens pour s'opposer à l'enclenchement dudit embrayage par ses moyens d'actionnement lorsque l'angle de basculement est supérieur à un angle prédéterminé. Les moyens pour s'opposer à l'enclenchement de l'embrayage peuvent bien entendu soit empêcher cet enclenchement, soit seulement le ralentir. Par ailleurs, à tout angle de basculement du moteur correspond un couple de basculement. I1 est donc possible de mesurer l'angle de basculement indirectement en mesurant le couple, et donc de remplacer les mesures de distance décrites ci-après par des mesures d'efforts. Les moteurs, notamment de véhicule automobile, sont en effet généralement montés sur un châssis par l'intermédiaire de liaisons élastiques. I1 en résulte que, lorsqu'un couple résistant est appliqué à leur arbre de sortie ou à l'arbre de sortie de la boîte de vitesse à laquelle ils sont associés, il se produit un mouvement de basculement du moteur par rapport au châssis. Ce mouvement de basculement est par conséquent représentatif du couple appliqué à l'arbre de sortie. Si l'on détermine cet angle, on peut donc en tirer une information sur le couple résistant appliqué à l'arbre de sortie. Par conséquent, lorsque le régime du moteur est trop lent par rapport à la vitesse de véhicule lors d'une tentative d'enclenchement de l'embrayage, l'arbre de sortie est brutalement freiné et le moteur tend à basculer sur son châssis. Ce basculement provoque à son tour grâce à l'invention une réaction tendant à empêcher l'enclenchement de l'embrayage. I1 s'en suit que ce dernier patine jusqu'à ce que la vitesse du moteur soit progressivement amenée à la valeur correspondant à la vitesse du véhicule. Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, lesdits moyens pour s'opposer à l'enclenchement de l'embrayage peuvent comprendre des moyens d'inhibition agencés pour s'opposer aux moyens de désaccouplement et de rappel. Egalement dans un mode de réalisation particulier, les moyens de détermination de l'angle de basculement du moteur peuvent comprendre des moyens pour déterminer la distance entre un point mobile avec le moteur et un point fixe d'un châssis de support du moteur. Les moyens de détermination de cet angle peuvent être de tout type convenable, notamment mécaniques, électriques ou hydrauliques. On décrira maintenant à titre d'exemple non limitatif un mode de réalisation particulier de l'invention, en référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels - la figure 1 est une vue de dessus d'un ensemble moteur équipé d'un dispositif selon l'invention, - la figure 2 est une vue de côté de l'ensemble de la figure 1, - la figure 3a est une vue d'ensemble d'un dispositif selon l'invention, - la figure 3b est une vue partielle correspondant à une partie de la figure la dans une autre configuration du dispositif, - la figure 4 est une vue de détail d'une partie de la figure 3, et - les figures 5a, 5b et 5c représentent des moyens susceptibles de mesurer l'angle de basculement du moteur. On voit sur les figures 1 et 2 représentant les organes moteurs et le train avant d'un véhicule, un moteur 1 associé de façon connue à une boîte de vitesse 2, à un embrayage 3 et à un différentiel 4. Les deux sorties du différentiel 4 sont reliées aux arbres 5 d'entraînement des roues 6 par l'intermédiaire de joints homocinétiques 7. Enfin, une biellette 8 est articulée sur le différentiel 4. L'ensemble constitué par le moteur 1, la boîte de vitesse 2, l'embrayage 3, le différentiel 4 et les joints 7 est monté sur le châssis du véhicule par une fixation en trois points 9, 10 et 11, chacun de ces points étant équipés d'une liaison élastique de type connu. Les liaisons 9 et 10 sont situées à la même hauteur, l'une sur le moteur 1 et l'autre sur la boîte de vitesse 2. La liaison 11 est réalisée à l'extrémité de la biellette 8 opposée à son point 12 d'articulation sur le différentiel 4. L'ensemble précité est donc suspendu par les points 9 et 10, le couple de rotation du moteur étant repris par le châssis au point 11, par l'intermédiaire de la biellette 8. L'ensemble représenté aux figure 1 et 2 comprend bien entendu les liaisons motrices traditionnelles entre le moteur, la boîte de vitesse et l'embrayage, permettant l'entraînement sélectif des roues 6 à partir du moteur 1 avec le rapport de réduction souhaité. I1 existe en outre, selon l'invention, une liaison entre le moteur 1 et l'organe de commande de la boîte de vitesse 2 d'une part, et l'organe de commande de l'embrayage 3, d'autre part. Cette liaison est constituée par un dispositif d'actionnement 13 selon l'invention permettant de commander la boîte de vitesse 2 et l'embrayage 3. On voit sur la figure 3a l'arbre 14 de sortie du moteur ou un arbre annexe entraîné par ce dernier. Ce premier arbre 14 est susceptible d'entraîner un second arbre 15, par l'intermédiaire d'un embrayage 16 de tout type connu, par exemple à friction à cônes ou à disques, électromagnétique ou hydraulique. L'enclenchement de l'embrayage 16 est provoqué par un moyen 17, notamment manuel, par exemple un levier monté sur le volant du véhicule. La figure 3a montre également un organe 18 de tout type connu susceptible de détecter la rotation de l'arbre 15 et, par une liaison 19, de désenclencher l'embrayage 16 lorsque l'arbre 15 a effectué une rotation d'un angle prédéterminé après l'enclenchement de l'embrayage 16. Enfin, des moyens de rappel elastiques 20 permettent, après le désenclenchement de l'embrayage 16 consécutif à une rotation de l'angle prédéterminé de l'arbre 15, de ramener à cet arbre 15 dans position initiale. L'ensemble 14-20 qui vient d'être décrit ci-dessus est du type représenté dans le document FR-A-877 118 précité et ne sera donc pas décrit plus en détail. L'extrémité de l'arbre 15 est solidaire en rotation d'un levier d'actionnement 21 portant à son extrémité une rotule 22. Le levier 21 commande un câble 23 provoquant l'enclenchement ou le désenclenchement de l'embrayage 3, et la rotule 22 commande, par l'intermédiaire d'un levier à fourche 24, le barillet de sélection 25 de la boîte de vitesse 2, de la même manière que dans les motocycles. Le levier 24 est pressé par un ressort en épingle 26 contre une butée 27. Le levier 21 forme une came 28 coopérant avec un suiveur de came formé par un autre levier 29 auquel est relié le câble 23 pour provoquer un enclenchement ou désenclenchement de l'embrayage 3. Pendant la course de désenclenchement du levier 21, un jeu entre le levier 24 et le barillet de sélection 25 permet le désenclenchement de l'embrayage 3, après quoi le barillet est entraîné par la fourche 30 du levier 24, tandis que le levier suiveur de came 29 progresse sur une partie neutre 31 du levier 21. Lorsque l'arbre 15 revient à sa position de départ sous l'action des moyens de rappel élastique 20, la fourche 30 est dégagée du barillet de sélection 25 et le levier suiveur de came 29 redescend la surface de came 28, réenclenchant l'embrayage 3 et réembrayant par conséquent le moteur. Si l'on se reporte maintenant à la figure 4, on voit que la biellette 8 comporte une queue 32 sur laquelle est monté un axe 33. On voit par ailleurs sur cette même figure l'axe 34 solidaire du châssis du véhicule sur lequel est montée la liaison élastique 11. On comprend que, lorsque le moteur 1 bascule autour de l'axe 35 passant par les liaisons 9 et 10 sous l'effet d'un couple résistant appliqué à ses arbres de sortie, et que ce basculement est bloqué par la biellette 8, la partie annulaire en caoutchouc de la liaison l1 s'écrase, de sorte que la distance d entre les axes 33 et 34 varie. La distance entre les axes 33 et 34 est par exemple mesurée comme dans la figure 5a à l'aide d'un vérin hydraulique ou pneumatique 35, ou comme dans la figure 5b à l'aide d'un potentiomètre 36. L'angle de basculement peut également être mesuré comme dans la figure 5c à l'aide d'un ressort hélicoïdal 37, dont les deux extrémités sont en forme de crochet, l'une étant fixée à l'axe 34 et l'autre étant reliée avec un jeu à l'extrémité 38 d'un câble 39. L'autre extrémité du câble 39 commande un poussoir (non représenté) maintenant en contact les disques de l'embrayage 16. Ce poussoir peut par exemple exercer sur les disques une poussée compensant l'action des moyens de désenclenchement. Lorsque le basculement du moteur 1 atteint un angle prédéterminé correspondant au jeu entre le ressort 37 et l'extrémité 38 du câble 39, le ressort 37 tire sur le câble 39 et amène le poussoir solidaire de l'autre extrémité de ce câble dans une position où il empêche ou ralentit le désenclenchement de l'embrayage 16. Ainsi, l'arbre 15 ne peut être ramené en arrière par le ressort de rappel 20, le suiveur de came 29 reste sur la partie haute de la came 31, et le câble 23 maintient l'embrayage 3 en position désenclenchée. En fait, l'embrayage 3 va progressivement patiner entraînant ainsi le moteur 1 dont la vitesse de rotation va augmenter. Le couple résistant en sortie du moteur 1 va ainsi diminuer ainsi que son angle de basculement. Le câble 39 va ainsi progressivement libérer l'embrayage 16 qui va pouvoir se désenclencher et permettre le retour de l'arbre 15 à sa position de départ et le réenclenchement complet de l'embrayage 3. Le poussoir maintenant en contact les disques de l'embrayage 16 pourrait être commandé à l'aide d'un vérin, lui-même actionné par le piston 35, dans le cas où le dispositif de la figure 5a serait utilisé pour déterminer la distance entre les axes 33 et 34. Dans le cas d'un embrayage électromagnétique, commandé par un circuit électronique, le capteur d'angle à potentiomètre 36 serait le moyen le mieux adapté pour mesurer l'angle de basculement du moteur. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'actionnement de la boîte de vitesse (2) associée à un moteur (1), notamment d'automobile, comprenant - des moyens de commande (17) - un organe d'actionnement (21,24) de boîte de vitesse - un premier arbre (14) entraîné en rotation par le moteur - un deuxième arbre (15) agencé pour entraîner l'organe d'actionnement de boîte de vitesse - des moyens d'accouplement (16) pour accoupler le deuxième arbre au premier arbre sous l'action des moyens de commande ; et - des moyens (18-20) de désaccouplement et de rappel pour désaccoupler le deuxième arbre du premier arbre après une rotation du deuxième arbre d'un angle prédéterminé, et ramener le deuxième arbre à sa position initiale après son désaccouplement du premier arbre caractérisé par le fait qu'il comprend en outre - des moyens d'actionnement (21,29,23) d'un embrayage disposé entre le moteur et la boîte de vitesse, agencés pour être entrainés par le deuxième arbre - des moyens (35;36;37-39) de détermination de l'angle de basculement du moteur par rapport à une position nominale de fonctionnement ; et - des moyens (39) pour s'opposer à l'enclenchement dudit embrayage par ses moyens d'actionnement lorsque l'angle de basculement est supérieur à un angle prédéterminé. 2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel lesdits moyens pour s'opposer à l'enclenchement de l'embrayage comprennent des moyens d'inhibition agencés pour s'opposer aux moyens de désaccouplement et de rappel. 3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2 dans lequel lesdits moyens de détermination comprennent des moyens pour déterminer la distance entre un point mobile avec le moteur et un point fixe d'un châssis de support du moteur. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel lesdits moyens de détermination sont des moyens mécaniques (37-39). 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel lesdits moyens de détermination sont des moyens électriques (36). 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel lesdits moyens de détermination sont des moyens hydrauliques (35).