Brevet FR2729201A1 — publié le 19960712

DISPOSITIF DE COMMANDE INTERNE DE MARCHE ARRIERE La présente invention se rapporte à la commande interne des boîtes de vitesses mécaniques. Plus précisément, elle concerne le dispositif de comme interne de marche arrière d'une boîte de vitesses mécanique à arbres parallèles. Dans les boîtes de vitesses mécaniques classiques, pressentant un arbre d'entre de mouvement ou arbre primaire et un arbre de sortie de mouvement, Ou arbre secondaire, la marche aniAe est obtenue cn inversant le sens du mouvement entre les deux arbres par l'intermédiaire d'un pignon intermédiaire de marche arrière, monté sur un axe de marche arrière, et engagé avec chacun des arbres de la boîte. De façon la plus simple, la prise de mouvement Iteessire à l'engagement de la marche arrière peut être effectuée par I'entrée successive de la denture du pignon intermddiaile de marche arrière, dans celle d'un pignon primaire et d'un pignon secondaire de la boîte. Cependant, ces engrènements sont toujours désagréables pour le conducteur, car ils se traduisent par des craquements, et peuvent dans certains cas être pratiquement impossibles à obtenir. Dans de nombreuses boîtes de vitesses, les problèmes de craquements liés à l'engagement du pignon intermédiaire avec les arbres de la boîte, sont partiellement supprimes en maintenant toujours en prise le pignon intermédiaire avec un pignon primaire. Cette disposition ne peut, bien entendu, être reproduite sur les deux arbres de la boîte, car la marche arrière serait alors engagée en permanence. Pour éviter les problèmes de craquement lies à la prise de denture du pignon intermédiaire avec l'arbre secondaire de la boîte de vitesses, il a déjà été proposé de freiner le pignon intenndiaire. lA publication FR 2 584 791, au nom de la demanderesse, propose à ce sujet un dispositif de commande de marche arrière utilisant la course d'approche du pignon intermédiaire pour freiner celui cri avant sa rencontre avec un pignon primaire et avec un pignon secondaire. Cette disposition facilite la prise de mouvement du pignon intermédiaire, qui doit cependant engrener avec deux pignons pour assurer l'engagement de la marche arrière. La pressente invention vise à supprimer tous les problèmes liés à la prise de mouvement du pignon intermédiaire de marche arrière avec les arbres d'une boîte de vitesses. Elle propose à cet effet un dispositif de commande interne de marche arrière pour boîte de vitesses mécanique à arbres jmllèles munie d'un axe de marche arrière déplacable entre une première position ou position de point mort et de marche avant dans laquelle le mouvement est transmis directement de l'arbre primaire à l'arbre secondaire, et une seconde position ou position de marche arrière, dans laquelle il assure l'inversion du mouvement entre l'arbre primaire et l'arbre secondaire. Ce dispositif est caractérisé en ce que l'axe de marche arrière porte deux pignons intermédiaires lies respectivement avec l'arbre primaire et avec l'arbre secondaire. Conformément à l'invention, l'engagement de la marche arrière est obtenu par immobilisation relative des deux pignons intermédiaires. L'immobilisation des pignons intermédiaires étant limite à l'engagement de la marche arrière, un tel dispositif doit assurer leur indépendance mutuelle dans toutes les autres situations. A cet effet, il est pttvu que les deux pignons intermédiaires tournent librement autour de l'axe de marche arrière et que le premier pignon intermédiaire soit immobilisé axialement sur l'axe de marche arrière, tandis que le second pignon intermédiaire est immobilisé axialement vis-à-vis du carter de la boîte. Conformément à l'invention, la prise de mouvement n & stre à l'engagement de la marche arrière s'effectue donc entre les deux pignons intermédiaires. Dans ce but, les pignons intermédiaires possèdent des dentures intérieures engrenant lors de l'engagement de la marche arrière. Selon une autre caractéristique de l'invention, le dispositif comporte des moyens de synchronisation permettant d'égaliser la vitesse de rotation des pignons intermédiaires avant leur engrènement. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention parai1ront clairement à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation particulier de celle-ci, en liaison avec les dessins anneau sur lesquels: - la figure 1 est une coupe transversale simplifiée d'une boîte de vitesses mécanique conforme à l'invention, - la figure 2 correspond à une coupe longitudinale selon AB, de la même boîte de vitesse présentant de façon fictive ses deux arbres et l'axe de marche arrière dans un même plan, et - les figures 3 et 4 sont des vues de détail du dispositif de commande interne proposé, au point mort et en marche arrière. Sur la figure 1, on a représenté, à l'intérieur du carter 2 d'une boîte de vitesses 1, l'emplacement de la ligne primaire 3a, de la ligne secondaire 4a et de l'axe de marche arrière 6 de celle-ci. Selon une disposition classique, une denture de pignon 7a, 17a, portée par l'axe de marche amère 6 est en prise avec une denture de pignon primaire 8a, et une denture de pignon secondaire 9a, en marche arrière, de façon à inverser le sens du mouvement entre la ligne primaire 3a et la ligne secondaire 4a. Enfin, la figure 1 fait apparaître une fourchette 11 de type particulier, dont la fonction est expliquée plus loin. La figure 2 correspond à une coupe fictive de la boîte de vitesses 1, selon la figure brisée AB de la figure 1, qui traverse l'axe de marche arrière 6, la ligne primaire 3a et la ligne secondaire 4a, à laquelle on a joute le mécanisme d'embrayage 12 associé à la ligne primaire. Sur cette figure, le même pignon secondaire 9, qui est porté par un baladeur de marche avant 10, apparaît une première fois dans la partie inférieure du schéma, autour de l'arbre secondaire 4, et une seconde fois dans la partie supérieure du schéma, en prise avec un pignon intermédiaire de marche arrière 17. La figure 2 fait apparaître que l'axe de marche arrière 6 porte deux pignons intermédiaires de marche arrière 7, 17. Le premier pignon intermédiaire 7 est partiellement engagé dans la denture 8a d'un pignon primaire 8, tandis que le second pignon intermédiaire 17 est entièrement engagé dans la denture 9a d'un pignon secondaire 9. Bien entendu, la figure 2 n'est pas limitative quant à la nature des pignons primaire et secondaire engrenant avec les pignons intermédiaires, et on peut envisager, sans sortir du cadre de l'invention que chaque pignon intermédiaire 7, 17 engrène avec un pignon quelconque de la ligne primaire 3a et de la ligne secondaire 4a. L'invention propose donc de substituer à l'unique pignon intermédiaire de marche arrière des boîtes de vitesses connues, deux pignons intermédiaires engrenant respectivement avec la ligne primaire et avec la ligne secondaire. Elle a pour objet un dispositif de commande interne de marche arrière appliquant cette disposition. Son fonctionnement est maintenant expliqué en se reportant à la figure 2 et aux figures 3 et 4 correspondant respectivement à un agrandissement partiel de celle-ci au point mort, et en marche arrière. Conformément à l'invention, le premier pignon intermédiaire 7 engrène en permanence avec un pignon primaire 8, et le second pignon intermédiaire 17 est lié en permanence à la ligne secondaire 4a par la denture 9a d'un pignon secondaire porte par exemple par le baladeur 10 du troisième et quatrième rapports de marche avant. Les deux pignons intennediaires 7, 17 sont libres en rotation vis-à-vis de l'axe de marche arrière 6, le premier 7, étant par exemple monts autour d'une bague 18 immobilise axialement par une goupille 19 sur l'axe 6, tandis que le second 17, monts directement autour de l'axe 6, tourne également librement autour de celui ci. L'axe 6 se déplace avec le premier pignon 1ntermèdi 7 entre une position de marche arrière sous la commande d'un doigt de marche arrière 14, actionné par l'axe de commande interne 16 de la bo et engagé dans un crabot 13 fixe sur l'axe 6. En position de point mort, le premier pignon intermédiaire 7 engrène partiellement avec la denture 8a du pignon primaire 8, alors qu'en position de marche arrière, il est entièrement engagé dans celle ci. En revanche, le second pignon intermddi 17 ne se déplace pas en direction axiale, car il est immobilisé axialement vis-à-vis du carter 2 par la fourchette 11. Lorsque la denture 3a du pignon secondaire 9 avec laquelle est en prise le second pignon intermédiaire 17, est portee par un baladeur de marche avant, ce dernier se déplace le long de la ligne secondaire lors du passage des rapports de marche avant. L'invention prévoit cependant que dans ce cas, le second pignon intermédiaire 17 ne sorte jamais de la denture 9a de façon à engrener en permanence avec un pignon secondaire. Le premier pignon intermédiaire 7 est pourvu d'une denture d'accouplement intérieure 20, rencontrant la denture 21 d'un anneau de synchronisation 22, avant de s'engager dans la denture d'accouplement intérieure 23 du second pignon intermédiaire 17. L'anneau de synchronisation est un anneau de synchronisation de type classique, qui pressente une surface conique de frottement 24, rencontrant une surface de frottement complémentaire 26 du second pignon intermédiaire 17, pour égaliser les vitesses de rotation des deux pignons intermédiaires 7, 17, avant l'engrènement de leurs dentures intérieures d'accouplement respectives 20, 23, tandis qu'un jonc, ou ressort de synchronisation 27, rappelle le premier pignon 7, à l'écart de l'anneau 22, lors du dégagement de la marche arrière. L'invention prévoit donc de placer des moyens de synchronisation ;prcpnes entre les deux pignons intermediaires 7, 17, afin d'assrer l'égalisation de leurs vitesses de rotation avant leur engagement mutuel. On remarquera également que ces pignons ne sont jamais lies en rotation à l'axe de marche arrière 6, qui est simplement déplace en translation par le doigt 14 en entraînant dans son déplacement axial le premier pignon intermédiaire 7. En comparant les figures 3 et 4, on voit que le second pignon intermédiaire 17 et le baladeur 22 ne se sont pas dws axialement, tandis que l'axe de marche arrière 6, le premier pignon intermédiaire 7 et l'anneau de synchronisation 22, se sont rapprochés du second pignon intermédiaire 17 pour assurer successivement la synchronisation et l'immobilisation relative des deux pignons intermédiaires 7, 17. Lorsque cette opération est réalisée, les deux pignons intermidiai 7, 17, solidaires en rotation, et respectivement lies à l'arbre primaire 3 et à l'arbre secondaire 4, assurent l'inversion de mouvement ndcessaire à l'entraînement du véhicule en marche arrière pour la boîte 2. En conclusion, les dispositions proposées par l'invention sont adaptables sur toutes les boîtes de vitesses mécanique à arbres parallèles. Elles permettent de réaliser un dispositif de commande interne de marche arrière peu encombrant assurant, sans le moindre craquement, la prise de mouvement sur l'axe de marche arrière, nécessaire à l'engagement de la marche arrière. REVENDICATIONS [1] Dispositif de commande interne de marche arrière pour boute de vitesses mécanique (1) à arbres parallèles (3, 4), munie d'un axe de marche arrière (6) déplaçable entre une première position ou position de point mort et de marche avant dans laquelle le mouvement est transmis directement de l'arbre primaire (3) à l'arbre secondaire (4), et une seconde position ou position de marche arrière dans laquelle il assure l'inversion du mouvement entre l'arbre primaire (3) et l'arbre secondaire (4), caractérisé en ce que l'axe de marche arrière (6) porte deux pignons intermédiaires (7, 17) lies respectivement avec l'arbre primaire (3) et avec l'arbre secondaire (4). M Dispositif de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'engagement de la marche arrière est obtenu par immobilisation relative des deux pignons intermédiaares (7, 17). L31 Dispositif de commande selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les deux pignons intermédiaires (7, 17) tournent librement autour de l'axe de marche arrière (6) et en ce que le premier pignon intermédiaire (7) est immobilise axialement sur l'axe de marche arrière (6), tandis que le second pignon intermédiaire (17) est immobilisé axialement vis-à-vis du carter (2) de la boîte (1). [4] Dispositif de commande selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que les pignons intermédiaires (7, 17) possèdent des dentures intérieures (20,23) engrenant lors de l'engagement de la marche arrière. M Dispositif de commande selon la revendication 4, carairisé en ce qu'il comporte des moyens de synchronisation (22) permettant d'égaliser la vitesse de rotation des pignons intermédiaires (7, 17) avant leur engrènement. [6] Dispositif de commande selon la revendication 5, caracterise en ce que les moyens de synchronisation (22) sont constitués par un anneau de synchronisation dispose entre les deux pignons intermédiaires (7, 17). m Dispositif de commande selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier pignon intermédiaire (7) engrène en permanence avec un pignon (8) de l'arbre primaire (3) et en ce que le second pignon intermédiaire (17) engrène en permanence avec un pignon (9) de l'arbre secondaire (4). [8] Dispositif de commande selon la revendication 7, caruetensé en ce que le pignon (9) de l'arbre secondaire (4) est un baladeur de marche avant. [9J Dispositif de commande selon l'une des revendications 3 à 8, caractérisé en ce qu'il comporte une fourchette (11) assurant l'immobilisation axiale du second pignon interméliaire (17) vis-à-vis du carter (2). [10] Dispositif de commande selon les revendications 7, 8 ou 9, caractérisé en ce que le pignon (9) de l'arbre secondaire (4) est porté par un baladeur de marche avant.