Brevet FR2724002A1 — publié le 19960301

La présente invention concerne un dispositif perfectionné de commande d'une boîte de vitesses de véhicule automobile. Certaines conceptions de boîtes de vitesses compactes ne permettent pas de loger un synchroniseur du pignon de marche arrière. Il demeure toutefois nécessaire de prévoir un agencement permettant d'éviter le phénomène de craquement lors de l'engagement de la marche arrière à l'arrêt du véhicule. Dans ces circonstances, toutes les pièces liées en rotation à l'arbre secondaire de la boîte de vitesses sont immobiles et il est alors nécessaire de ralentir celles qui sont liées à l'arbre primaire pour éviter le phénomène de craquement. Dans la mesure o les différents pignons corres- pondant aux rapports de marche avant sont équipés de synchroniseurs, la solution la plus logique pour la conception d'un tel agencement consiste, préalablement à l'engagement du rapport de marche arrière, à actionner un des synchroniseurs de marche avant, et de préférence le synchroniseur associé au rapport de rang le plus élevé 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 arrière, dite à trois lignes, dans laquelle la cinquième vitesse et la marche arrière sont disposées aux extrémités opposées d'une même ligne, il faut garantir que, lors de l'engagement de la marche arrière, le synchroniseur de cinquième vitesse soit dans un premier temps actionné pour ralentir l'arbre primaire, puis dégagé dans un deuxième temps. En effet, le ralentissement de l'arbre primaire doit être libéré avant la mise en contact des dentures pour permettre une mise en coïncidence des dents afin de ne pas gêner la phase finale d'engagement. Il est souhaitable d'utiliser le mouvement de passage de la marche arrière, et non pas le mouvement de sélection qui pénaliserait le passage de quatrième en cinquième vitesse dans une grille à trois lignes, pour provoquer l'engagement du cône de friction du synchroni- seur associé au rapport opposé à la marche arrière, puis le dégager avant la venue en contact des dentures. Afin de résoudre ces problèmes, il a été proposé dans le document FR-A-2 673 254 un dispositif de commande d'une boîte 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 la boîte de vitesses pour provoquer, à partir d'une position axiale déterminée de sélection, par rotation dans un premier sens l'engage- ment sans synchroniseur du rapport de marche arrière par coopération de l'extrémité du doigt de commande de marche arrière avec une crosse de marche arrière formée à l'extrémité d'un basculeur qui pivote autour d'un axe fixe perpendiculaire aux arbre 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 boite de vitesses, du type dans lequel lesdits éléments d'actionnement du synchroniseur, comprenant une fourchette de commande de synchroniseur liée en translation axiale a un axe de commande parallèle aux arbres primaire et secondaire, comportent un bras d'entraînement de l'axe de commande de fourchette lié en translation à ce dernier et dont une extrémité coopère par des moyens escamotables avec le basculeur de marche arrière, l'engagement de la marche arrière par pivotement du basculeur provoquant, lors de la phase initiale, l'actionnement du synchroniseur par lesdits éléments d'actionnement dont l'axe de commande est alors déplacé en translation axiale selon un premier sens D1, puis provoquant, lors de la phase suivante, le dégagement du synchroniseur par déplacement en transla- tion axiale selon son second sens D2 dudit axe de com- mande du fait de l'escamotage desdits moyens escamota- bles. Toutefois, le mode de réalisation des moyens escamotables sous la forme d'une bille qui coopère avec une rampe liée au basculeur est complexe à réaliser et à mettre en oeuvre avec précision. 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, caractérisé en ce que lesdits moyens escamotables comportent un levier qui est monté pivotant sur le bras d'entraînement autour d'un axe parallèle à l'axe de pivotement du basculeur et qui comporte un premier bras qui coopère avec un point de réaction fixe contre lequel il est sollicité élastiquement en appui et un second bras qui est susceptible de coopérer avec une surface d'en- traînement formée sur le basculeur, de manière que le pivotement du basculeur pour l'engagement de la marche arrière provoque la venue en contact de l'extrémité du second bras du levier avec ladite surface d'entraînement puis la sollicitation du bras d'entraînement par le second bras du levier pour provoquer le déplacement de l'axe de commande dans ledit premier sens, puis le dégagement de l'extrémité 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. Selon d'autres caractéristiques de l'invention: ladite surface d'entraînement est formée sur un bord latéral du basculeur, sur son extrémité opposée à la crosse; - le levier est porté par l'extrémité libre du bras d'entraînement; - l'axe de pivotement du basculeur est perpendi- culaire à l'axe de l'organe de commande; - l'extrémité du doigt de commande de marche arrière est reçue dans une crosse formée au voisinage d'une extrémité du basculeur et l'axe de pivotement du basculeur est disposé entre cette crosse et la surface d'entraînement. D'autres caractéristiques et avantages de l'in- vention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre pour la compréhension de laquelle on se rapportera aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe partielle en plan du dispositif de commande d'une boîte de vitesses réalisé conformément aux enseignements de l'invention; - la figure 2 est une vue simplifiée de dessus du bras d'entraînement, du basculeur de marche arrière et du synchroniseur d'un cinquième rapport de marche avant; et - les figures 3 à 6 sont des schémas permettant d'illustrer le mode de fonctionnement du dispositif de commande réalisé conformément aux enseignements de l'invention dans ses différentes positions fonctionnel- les. On reconnaît 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 revoit une pièce de commande 14 qui lui est liée en translation et en rota- tion. La pièce de commande 14 comporte au moins un doigt de commande 16. Ce 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 deuxième 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 arrière. Les crosses 20 et 22 sont respectivement asso- ciées 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 à l'axe X-X. On reconnaît également sur la figure 1 les pavés d'une ancre de verrouillage de conception classique. La crosse de marche arrière 24 est formée à une extrémité 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 géométrique Y-Y qui est perpendicu- laire à 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. Une pièce 46, destinée à commander de façon connue en soi le cinquième rapport de marche avant, également appelée noix de cinquième, est liée en transla- tion et en rotation à un axe 48 monté coulissant dans le carter 10. Comme on peut le voir sur la figure 2, l'axe 48 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. La noix 46 comporte un prolongement 62 qui constitue le bras d'entraînement de l'axe 48 par l'inter- médiaire du basculeur 32. A cet effet, 1' extrémité libre 65 du bras d'entrainement 62 reçoit un levier 64 qui est monté pivotant sur ce bras 62 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. Le levier 64 comporte un premier bras 68 et un second bras 70 (voir notamment figure 2). Le premier bras 68 coopère, par sa face latérale 69 avec un point fixe 72 lié au carter de la boite de vitesses qui constitue un point d'appui et de réaction comme cela sera expliqué par la suite. L'extrémité 74 du second bras 70 du levier 64, qui forme sensiblement un angle droit avec le premier bras 68, est prévue pour coopérer avec une surface d'entraînement 76 formée sur un bord latéral du basculeur 32, sur son extrémité opposée à la crosse 24. On notera que l'axe d'articulation 34 du bascu- leur 32 est disposé entre sa crosse 24 et la surface d'entraînement 76. Le levier 64 est sollicité élastiquement en rotation, par un ressort de rappel 78, autour de son axe 66 de manière à 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 64 dans le sens horaire en considérant la figure 2. Lorsque la boîte de vitesses est au point mort en position de sélection de la marche arrière ou du cin- quième rapport de marche avant, c'est-à-dire dans la position illustrée aux figures 2 et 3, l'extrémité 74 du second bras 70 est en vis-à-vis de la surface d'entraîne- ment 76 mais n'est pas en contact avec cette dernière et il existe entre elles un jeu "j" (voir figure 3) 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 2 et 3, 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 arrière, le conducteur transmet un mouvement de passage au moyen de l'organe de commande 12 qui provoque la rotation simultanée du doigt de commande 16 dans le sens anti-horaire en considérant la figure 3. Cette rotation a premièrement pour effet d'amener l'extrémité du doigt de commande 16 en appui contre la face en vis-à-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 considérant la figure 3. Le pivotement du basculeur 32 déplace la surface d'entraînement 76 formée sur le basculeur 32 jusqu'à ce que cette surface 76 vienne en contact avec l'extrémité libre 74 du second bras 70 du levier 64, 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 4. 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 déplace- ment de l'axe 66 du levier 64 portée par le bras d'en- traînement 32, ce qui a pour effet de provoquer l'entraî- nement de l'axe d'entraînement 48 dans la première direction D1 du fait de l'effort d'entraînement appliqué par la surface d'entraînement 76 sur l'extrémité 74 du second bras 70 du levier 64. Lors de cette phase de l'engagement de la marche arrière, schématisée à la figure 5, l'entrainement 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 ralen- tissement, de l'arbre primaire de la boite de vitesses. Le pivotement du basculeur 32 autour de son axe Y-Y se poursuit ce qui a pour effet, comme cela est schématisé sur la figure 6, de provoquer l'échappement de l'extrémité 74 du second bras 70 du levier 64 qui dépasse une extrémité longitudinale de la surface d'entraînement 76. Le déplacement du bras d'entraînement 62 et de l'axe 48, selon la direction D1, s'interrompt alors immédiatement. Au même moment, l'ensemble constitué par la noix 46, le bras d'entraînement 62, l'axe d'entraine- ment coulissant 48 et la fourchette 52, se déplace selon la direction D2 indiquée à la figure 6, à l'aide de moyens connus tels que décrits par exemple dans FR-A-2 673 254. Le déplacement selon la direction D2 tend donc à dégager le cône de friction du synchroniseur 54, l'extré- mité libre 74 du second bras 70 du levier 64 étant, au cours de cette phase, reçue librement entre la surface d'entraînement 76 et l'axe 34 d'articulation du basculeur 32. La phase d'utilisation du synchroniseur 54 étant terminée et les pignons ayant été freinés, voire arrêtés, le conducteur peut provoquer le passage complet du rapport de marche arrière avec engagement des pignons correspondants sans provoquer aucun craquement. Lors du dégagement de la marche arrière, la surface d'entraînement 76 n'a aucune action sur le levier 64, et donc sur le synchroniseur 54. Le second bras 70 de ce levier accomplit seulement un trajet lui permettant, sous l'action du ressort 78, de retrouver sa position initiale illustrée aux figures 2 et 3, lors du pivotement du basculeur 32 dans le sens anti-horaire en considérant les figures 2 à 6. Cette absence d'interférence est garantie par l'existence du jeu "j". REVENDICATIONS 1. Dispositif de commande d'une boite 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 boite 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'engage- ment 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 boite de vitesses, du type dans lequel lesdits éléments d'actionnement du synchroni- seur, comprenant une fourchette (52) de commande du synchroniseur (54) liée en translation axiale à un axe de commande (48) parallèle aux arbres primaire et secondai- re, comportent un bras d'entraînement (62) de l'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), 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 déplacé en translation axiale selon un premier sens (D1), puis provoquant, lors de la phase suivante, le dégagement du synchroniseur par déplacement en transla- tion axiale selon son second sens (D2) dudit axe de commande (48) du fait de l'escamotage desdits moyens escamotables, caractérisé en ce que lesdits moyens escamotables comportent un levier (64) qui est monté pivotant sur le bras d'entraînement (62) autour d'un axe (Z-Z) parallèle à l'axe (Y-Y) de pivotement du basculeur (32) et qui comporte un premier bras (68) qui coopère (en 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 basculeur (32), de manière que le pivotement du basculeur (32) pour l'enga- gement de la marche arrière provoque la venue en contact de l'extrémité (74) du second bras (70) du levier (64) avec ladite surface d'entraînement (76), puis la sollici- tation du bras d'entraînement (62) par le second bras (70) du levier (64) pour provoquer le déplacement de l'axe de commande (48) dans ledit premier 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 dépla- cement dudit axe de commande (48) dans ledit second sens (D2). 2. Dispositif de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite surface d'entraînement (76) est formée sur un bord latéral du basculeur (32), sur son extrémité opposée à la crosse (24). 3. Dispositif de commande selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le levier (64) est porté par l'extrémité libre (65) du bras d'entraînement (62). 4. Dispositif de commande selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'axe (Y-Y) de pivotement du basculeur (32) est perpendi- culaire à l'axe (X-X) de l'organe de commande. 5. Dispositif de commande selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'extrém'té du doigt (16) de commande de marche arrière est reçue dans une crosse (24) formée au voisinage d'une extrémité du basculeur (32), et en ce que l'axe de pivotement (34) du basculeur est disposé entre cette5 crosse et la surface d'entraînement (76).