Brevet FR2746463A1 — publié le 19970926

La présente invention concerne un agencement pour la détection de la position linéaire et angulaire de l'arbre de commande d'une boîte de vitesses. L'invention concerne plus particulièrement un agencement destiné à équiper une boîte de vitesses de véhicule automobile dans laquelle l'arbre de commande est monté coulissant longitudinalement et à rotation autour de son axe longitudinal par rapport à une partie du carter de la boîte de vitesses, pour occuper l'une quelconque parmi plusieurs positions relatives prédéterminées dont chacune correspond à l'engagement de l'un des rapports de la boîte de vitesses. Afin d'assurer de manière fiable une commande automatique de l'embrayage associé à la boîte de vitesses, il est nécessaire que son circuit de pilotage dispose d'informations fiables représentatives du rapport effectivement engagé dans la boîte de vitesses, ainsi que d'informations relatives aux changements de rapport (passage ou sélection des vitesses). A cet effet, on connaît des agencements du type comportant un capteur dont l'organe d'entrée est lié, par des moyens d'accouplement, à l'arbre de commande de la boîte de vitesses, pour produire un signal représentatif de la position de l'arbre de commande et destiné notamment à être exploité par le circuit de pilotage du mécanisme de commande de l'embrayage associé à la boîte de vitesses. Les déplacements en translation et en rotation de l'organe d'entrée sont ainsi liés mécaniquement de manière univoque aux déplacements de l'arbre de commande de la boîte de vitesses et le capteur génère des signaux représentatifs de toute action du conducteur sur le levier de changement de vitesses dont les déplacements sont transmis à l'arbre de commande de la boîte de vitesses. Selon une conception connue, les moyens d'accouplement entre l'arbre de commande de la boîte de vitesses et l'organe d'entrée du capteur sont constitués par un mécanisme de liaison à rotule. Outre le coût d'un tel mécanisme de liaison, son assemblage à l'extrémité libre de l'arbre de commande de la boîte de vitesses et à l'extrémité libre de la partie principale de l'organe d'entrée du capteur est particulièrement complexe et difficile à automatiser. Afin de remédier à ces inconvénients, I'invention propose un agencement du type mentionné précédemment, caractérisé en ce que les moyens d'accouplement sont constitués par des moyens à emboîtement de formes complémentaires prévues respectivement à une extrémité libre de l'arbre de commande de la boîte de vitesses et à l'extrémité libre de la partie principale de l'organe d'entrée du capteur. Grâce à l'invention les moyens d'accouplement ne font pas appel à un mécanisme de liaison à rotule. Selon d'autres caractéristiques de l'invention - I'extrémité libre de la partie principale de l'organe d'entrée du capteur est un tronçon de tige, de section transversale identique à celle de l'extrémité libre de l'arbre de commande, qui s'étend axialement dans le prolongement de l'arbre de commande - le tronçon de tige et l'extrémité libre de l'arbre de commande sont deux parties cylindriques de même diamètre - lesdites formes complémentaires comportent au moins une paire de surfaces planes associées et perpendiculaires entre elles formées à l'extrémité libre de l'arbre de commande de la boîte de vitesses et au moins une paire de surfaces planes associées complémentaires formées à l'extrémité libre de l'organe d'entrée du capteur et qui s'étendent deux à deux parallèlement à l'axe longitudinal de l'arbre de commande et perpendiculairement à ce dernier - les moyens d'accouplement comportent un doigt transversal de liaison - le doigt transversal de liaison est porté par l'un des deux éléments accouplés et est reçu dans un trou complémentaire formé dans l'autre de ces deux éléments - le doigt de liaison s'étend transversalement depuis l'une des surfaces planes parallèles à l'axe longitudinal de l'arbre de commande - L'organe d'entrée du capteur est associé à un transducteur linéaire qui fournit au moins un signal électrique représentatif des déplacements en translation et en rotation de l'organe d'entrée par rapport au boîtier du capteur. La présente invention concerne aussi une boîte de vitesses, notamment de véhicule automobile, caractérisée en ce qu'elle est équipée d'un agencement pour la détection de la position linéaire et angulaire de son arbre de commande réalisé conformément aux enseignements de l'invention. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera au dessin annexé dans lequel - la figure 1 est une vue schématique en perspective éclatée qui illustre les principaux composants d'un agencement conforme aux enseignements de l'invention, , et - la figure 2 est une vue en section axiale des moyens d'accouplement entre l'arbre de commande de la boîte de vitesses et la tige d'entrée du capteur, ces moyens d'accouplement étant illustrés en position assemblée. On a représenté sur les figures le tronçon d'extrémité libre 10 d'un arbre de commande 12 d'une boîte de vitesses (non représentée) qui se présente sous la forme d'une tige cylindrique d'axe longitudinal X-X et qui est montée mobile en rotation R autour de son axe longitudinal X-X et en translation T parallèlement à son axe par rapport au carter (non représenté) de la boîte de vitesses. Comme on peut le voir sur les figures, le tronçon d'extrémité 10 de l'arbre de commande 12 est destiné à être relié à l'organe d'entrée 14 d'un capteur 16. Le capteur 16 est constitué pour l'essentiel par un boîtier 18 qui est destiné à être fixé sur le carter de la boîte de vitesses, ou sur une platine fixe par rapport à ce carter. L'organe d'entrée 14 comporte un tronçon d'extrémité libre 20 en forme de tige cylindrique qui, en position assemblée avec le tronçon 10 de l'arbre de commande 12, est coaxial à l'axe X-X. L'organe d'entrée 14, et donc son tronçon d'extrémité libre 20, est susceptible de se déplacer en rotation R et en translation T par rapport au boîtier 18 à l'extérieur duquel il fait saillie par un trou 22 qui traverse une bride 24 permettant la fixation du boîtier 18 du capteur 16, notamment sur le carter de la boîte de vitesses. Conformément aux enseignements de l'invention, il est prévu des moyens d'accouplement en rotation et en translation, entre le tronçon d'extrémité 10 de l'arbre de commande 12 et le tronçon d'extrémité 20 de l'organe d'entrée 14, qui sont des moyens d'accouplement par emboîtement et coopération de formes complémentaires. A cet effet, le tronçon d'extrémité libre 10 de l'arbre de commande 12 comporte une découpe délimitée par une portion de surface plane 26 qui s'étend parallèlement à l'axe X-X dans un plan axial du tronçon 10 depuis la face transversale d'extrémité libre 28 jusqu'à une portion de surface plane transversale associée 30 qui est perpendiculaire à l'axe X-X. Le tronçon d'extrémité libre 10 de l'arbre de commande 12 comporte de plus un trou 32 qui s'étend selon une direction transversale Y-Y perpendiculaire à l'axe X-X et concourante avec ce dernier, sensiblement au centre de la portion de surface plane 26 d'orientation axiale. De manière complémentaire, le tronçon d'extrémité libre 20 de l'organe d'entrée 14 du capteur 16 comporte une découpe délimitée par une portion de surface plane 26' qui s'étend diamétralement parallèlement à l'axe X-X depuis la face transversale d'extrémité 28' jusqu'à une portion de surface plane transversale 30' qui s'étend dans un plan perpendiculaire à l'axe X-X, c'est-à-dire perpendiculairement à la direction de translation T. Le tronçon d'extrémité libre en forme de tige cylindrique 20 comporte aussi un trou 32' d'orientation transversale Y-Y qui porte, dans l'exemple illustré sur les figures, un doigt ou pion 34 qui est réalisé sous la forme d'un pion cylindrique et qui, en position assemblée, est destiné à être reçu simultanément dans les trous 32 et 32' pour assurer une liaison entre les tronçons d'extrémité 10 et 20 de l'arbre de commande 12 et de l'organe 14 du capteur 16. Bien entendu on peut inverser les structures. Ainsi le doigt 34 est porté par l'un des deux éléments accouplés 20,10 et est reçu dans un trou complémentaire 32,32' porté par l'autre 10,20 desdits éléments. En position assemblée, comme on peut le voir sur la figure 2, la paire de surfaces associées 26, 30 coopère avec les surfaces 26', 28' et la paire de surfaces associées 26', 30' coopère avec la paire de surfaces 28, 26 tandis que le doigt de liaison 34 est reçu dans les trous transversaux 32 et 32' Les tronçons d'extrémité 10 et 20 sont ainsi liés en translation et en rotation par le doigt 34 et du fait de la coopération des formes complémentaires assurent ainsi une liaison mécanique univoque et sans jeu. L'invention n'est bien entendu pas limitée au mode de réalisation illustré sur les figures. II est ainsi possible de concevoir de nombreuses variantes relatives à l'agencement de surfaces complémentaires pour l'entraînement mutuel en rotation R et en translation T entre les tronçons 10 et 20, toutes les solutions envisageables du type à emboîtement ou encastrement permettant d'assurer la même facilité d'assemblage entre ces deux composants et la même fiabilité dans la liaison, tout en ne faisant appel à aucun composant complémentaire autre que le tronçon d'extrémité 10 de l'arbre de commande 12 et le tronçon d'extrémité 20 de l'organe d'entrée 14 du capteur 16. Bien entendu, grâce à l'invention, L'arbre de commande 12 peut appartenir au capteur. Par exemple il peut appartenir à l'organe d'entrée du capteur en sorte que, d'une manière générale, L'organe 14 constitue la partie principale de l'organe d'entrée du capteur 16. REVENDICATIONS 1. Agencement pour la détection de la position linéaire et angulaire de l'arbre de commande (12) d'une boîte de vitesses, notamment de véhicule automobile, qui est monté coulissant longitudinalement (T) et à rotation (R) autour de son axe longitudinal (X-X) par rapport à une partie du carter de la boîte de vitesses, du type comportant un capteur (16) dont la partie principale de l'organe d'entrée (14) est liée, par des moyens d'accouplement, à l'arbre de commande (12) de la boîte de vitesses et est monté mobile en translation (T) et en rotation (R) à l'intérieur d'un boîtier (8) du capteur (16) fixe par rapport au carter de la boîte de vitesses, pour produire un signal représentatif de la position de l'arbre de commande (12) et destiné notamment à être exploité par un circuit de pilotage d'un mécanisme de commande d'un embrayage associé à la boîte de vitesses, caractérisé en ce que les moyens d'accouplement sont constitués par des moyens à emboîtement de formes complémentaires (26, 26', 28, 28', 30, 30', 32, 32', 34) prévues respectivement à une extrémité libre (10) de l'arbre de commande (12) de la boîte de vitesses et à l'extrémité libre (20) de la partie principale de l'organe d'entrée (14) du capteur (16). 2. Agencement selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'extrémité libre de la partie principale de l'organe d'entrée (14) du capteur (16) est un tronçon de tige (20), de section transversale identique à celle de l'extrémité libre (10) de l'arbre de commande (12), qui s'étend axialement (X-X) dans le prolongement de l'arbre de commande. 3. Agencement selon la revendication 2, caractérisé en ce que le tronçon de tige (20) et l'extrémité libre (10) de l'arbre de commande (12) sont deux parties cylindriques de même diamètre. 4. Agencement selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que lesdites formes complémentaires comportent au moins une paire de surfaces planes associées (26-28, 26-30) et perpendiculaires entre elles formées à l'extrémité libre (10) de l'arbre de commande (12) de la boîte de vitesses et au moins une paire de surfaces planes associées complémentaires (26'-30', 26'-28') formées à l'extrémité libre (20) de la partie principale de l'organe d'entrée (14) du capteur (16) et qui s'étendent deux à deux (26, 26') parallèlement à l'axe longitudinal (X-X) de l'arbre de commande et (28-30', 28'-30) perpendiculairement à ce dernier. 5. Agencement selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que les moyens d'accouplement comportent un doigt transversal (34) de liaison. 6. Agencement selon la revendication 5, caractérisé en ce que le doigt transversal de liaison (34) est porté par l'un (20) des deux éléments accouplés et est reçu dans un trou complémentaire (32) formé dans l'autre (10) de ces deux éléments (10, 20). 7. Agencement selon l'une des revendications 5 ou 6 prise en combinaison avec la revendication 4, caractérisé en ce que le doigt de liaison (34) s'étend transversalement depuis l'une des surfaces planes (26') parallèles à l'axe longitudinal (X-X) de l'arbre de commande. 8. Agencement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'organe d'entrée (14) du capteur (16) est associé à un transducteur linéaire qui fournit au moins un signal électrique représentatif des déplacements en translation (T) et en rotation (R) de l'organe d'entrée (14) par rapport au boîtier (18) du capteur (16). 9. Boîte de vitesses, notamment de véhicule automobile, caractérisée en ce qu'elle est équipée d'un agencement pour la détection de la position linéaire et angulaire de son arbre de commande (10) réalisé conformément à l'une quelconque des revendications précédentes.