Brevet FR2760263A1 — publié le 19980904

DISPOSITIF D'ASSISTANCE POUR BOITE DE VITESSES La présente invention concerne un dispositif d'assistance pour boîte de vitesse, et plus particulièrement pour boîte de vitesse commandée par barillet. De telles boîtes de vitesse sont bien connues, et sont notamment utilisées sur les motocyclettes, où le barillet est intégré à la boîte proprement dite dont il commande directement les fourchettes. Le document WO-A96/23995 décrit également une commande de boîte de vitesse par barillet, mais ce dernier est extérieur à la boîte et la commande par l'intermédiaire d'une tringlerie et de leviers. Le document précité prévoit par ailleurs une assistance entre le levier de vitesse et le barillet, c'est-à-dire en amont de ce dernier. Cette assistance a donc pour effet de faciliter l'entraînement en rotation du barillet par l'usager. Un tel agencement donne d'une manière générale satisfaction. Toutefois, les pistes du barillet qui agissent comme des cames offrent avec le pion qui circule en elles un contact linéique. Ce contact est le lieu de contraintes mécaniques élevées, notamment pendant l'engagement des vitesses, et tout particulièrement lorsque la rotation du barillet est assistée. Dans certains cas, ces contraintes interdisent une tenue dans le temps suffisante. La présente invention vise à pallier ces inconvénients. A cet effet, I'invention a pour objet un dispositif d'assistance pour boîte de vitesse dans laquelle un barillet commande le déplacement d'une fourchette, caractérisé par le fait qu'il comprend un actionneur agencé pour, dans une première phase du passage d'une vitesse à partir du point mort, être mis par la rotation du barillet dans une position de détection du sens de déplacement de la fourchette, et dans une deuxième phase du passage de ladite vitesse, assister un mouvement demandé par le barillet en aval de ce dernier. II ne s'agit donc plus ici, comme dans l'art antérieur, d'assister la rotation du barillet, ce qui conduit à augmenter les contraintes sur la piste et le pion suiveur. Au contraire, I'assistance intervient dans l'invention en aval du barillet, pour assister le mouvement de passage de vitesse commandé par ce dernier et donc soulager les efforts transmis de la piste au pion suiveur. A la limite, le barillet pourrait n'être considéré que comme la commande de l'actionneur, ce dernier prenant en charge la quasi totalité des efforts nécessaires au mouvement de passage de vitesse. Par ailleurs, et selon un autre aspect de l'invention, le passage d'une vitesse à partir du point mort s'effectue selon l'invention en deux phase. L'assistance n'intervient pas au cours de la première phase, pendant laquelle l'actionneur ne fait que se positionner en fonction du sens de rotation du barillet. Ce n'est qu'au cours de la deuxième phase, lors de l'enclenchement de la vitesse où les efforts sont le plus élevés, que l'assistance intervient. Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, ledit actionneur est un vérin hydraulique. Plus particulièrement, ledit vérin peut comporter, entre son carter et un tiroir distributeur, une chemise tournante dont la rotation est commandée par la commande du barillet. Egalement dans un mode de réalisation particulier, la commande du barillet est une commande séquentielle, par exemple du type de celle décrite dans le document précité. La chemise peut dans ce cas être entraînée en rotation par un porte cliquets de commande du barillet. Un pion suiveur de piste peut être monté solidaire d'une fourchette de passage de vitesse, ledit actionneur étant agencé pour assister le mouvement dudit pion et de ladite fourchette. Dans le cas d'un actionneur constitué par un vérin hydraulique, le pion et la fourchette peuvent alors être solidaires de la tige dudit vérin. 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 schématique d'ensemble d'un dispositif selon l'invention; - la figure 2 est une vue en perspective éclatée de l'actionneur utilisé dans le dispositif de la figure 1; - les figures 3A, 6A et 7A sont des vues en coupe longitudinale, selon les lignes IIIA-IIIA, VIA-VIA et VIIA-VIIA des figures 3B, 6B et 7B respectivement, de l'actionneur de la figure 2, dans différentes phases de fonctionnement; - les figures 4A, 5A et 8A sont des vues en coupe longitudinale, selon les lignes IVA-IVA, VA-VA et VIIIA-VIIIA des figure 4A, 5A et 8A respectivement dans leur partie médiane et selon les lignes IV'A-lVA, VA VA et VIll'A-VIll'A des figure 4A, 5A et 8A respectivement dans leurs parties d'extrémités, de l'actionneur de la figure 2, dans d'autres phases de fonctionnement; et - les figures 3B à 8B sont des vues en coupe transversale selon les lignes IlIB-lIIB à VIllB-VIlIB des figures 3A à 8A. Le dispositif de la figure 1 a pour fonction le passage séquentiel des vitesses, à l'aide d'un levier 1, d'une boîte de vitesse dont seule la fourchette 2 de première et de seconde est représentée. On pourra se référer, pour une description plus détaillée d'une telle fonction, au document WO96/23995 précité. L'ensemble constitué par le levier 1, la tringlerie 3, le porte cliquets 4, et le barillet 5 est conforme à l'état de la technique décrit dans le document précité, et ne sera donc pas décrit plus en détail. On observera que l'on n'a pas représenté la piste de sélection du barillet, pour laquelle il n'est pas nécessaire de prévoir d'assistance (encore qu'une telle assistance peut être prévue conformément à l'invention), ni d'éventuelles autres pistes de passage, associées à d'autres fourchettes de boîte, que la piste 6 de passage en première et en seconde à partir du point mort, associée à la fourchette 2. Cette association est réalisée par l'intermédiaire du pion 7 suiveur de piste, solidaire d'un support 8 de fourchette 2. Le support 8 est lui même fixé à l'extrémité de la tige 9 du tiroir 10 du vérin distributeur 11 d'assistance. Le vérin 11 est composé d'un carter extérieur 12, d'une chemise 13 montée rotative dans le carter 12, et du tiroir 10 coulissant dans la chemise 13. La chemise 13 est solidaire d'un pignon 14 engrenant avec une denture 15 formée sur le porte cliquets pour commander la chemise en rotation. Le rapport de démultiplication est ici de 1. Le tiroir 10 comporte trois épaulements, un central 16 et deux latéraux 17 et 18 qui délimitent dans le vérin quatre chambres 19 à 22 respectivement à partir de l'extrémité du vérin opposée à sortie de la tige 9. Deux mortaises 23 et 24 formées dans le prolongement l'une de l'autre à l'intérieur et le long d'une génératrice de la chemise 13, mettent en communication les chambres 19 et 20 et, respectivement, 21 et 22. Le carter 12 possède dans sa partie longitudinalement médiane, dans une même section transversale, deux orifices 25 et 26, angulairement espacés, ici de 90" Il possède par ailleurs dans le plan de symétrie de ces orifices 25 et 26, mais à ieur opposé, un troisième orifice 27. Il possède enfin, de part et d'autre de l'orifice 27 et sur la même génératrice, des quatrième et cinquième orifices 28 et 29. Les orifices 25 et 26 sont reliés par des canalisations 30 à la sortie haute pression 31 d'une pompe hydraulique 32, et les orifices 27, 28 et 29 sont reliés par une canalisation 33 au réservoir 34 de la pompe. La chemise 13 possède un orifice circulaire médian 35 qui, dans la position angulairement neutre de la chemise, est en vis-å-vis de l'orifice 27 du carter 12, et deux orifices oblongs 36 et 37 qui sont en vis-à-vis des orifices 28 et 29 du carter quelle que soit la position angulaire de la chemise dans le carter. Elle possède en outre un autre orifice circulaire 38 diamétralement opposé à l'orifice 35, entre les extrémités des mortaises 23 et 24. On décrira maintenant le fonctionnement de ce dispositif en référence aux figures 3 à 8. Les figures 3A et 3B représentent l'actionneur dans la configuration où il se trouve lorsque la boîte de vitesse est au point mort. La fourchette 2 est en position médiane et le barillet est à l'origine des positions angulaires. Dans cette situation, le tiroir 10, qui est en position médiane dans le carter 12 et la chemise 13, obstrue les orifices 25 et 26 d'alimentation et la bâche 27. D'autre part, les chambres 19 et 22 sont en communication avec les orifices de bâche 28 et 29 grâce aux mortaises 23 et 24. L'assistance est donc inactive. Si l'utilisateur actionne le levier 1 pour engager la première vitesse, le porte cliquets 4 tourne et entraîne le barillet 5 dans une certaine direction par l'intermédiaire d'un de ses cliquets. Par l'intermédiaire de la piste 6 et du pion 7, le tiroir 10 se déplace, ici vers la droite. Les figures 4A et 4B montrent la configuration de l'actionneur après une rotation de 30 du barillet. Dans cette configuration, la chemise 13 a tourné de 30 dans le carter 12, ce qui, combiné avec la translation du tiroir 10, ferme les orifices 27 et 29. En revanche, ''orifice 28 reste ouvert, et l'orifice 25 ou l'orifice 26, selon le sens de rotation de la chemise, est sur le point de s'ouvrir. A cet instant, I'assistance est encore inactive. Pour une rotation de la chemise 13 supérieure à 30 , et jusqu'à 45C (Figures 5A et 5B), et un déplacement supplémentaire vers la droite du tiroir 10, correspondant à l'enclenchement de la première vitesse, I'assistance devient effective du fait de l'alimentation de la chambre 22 par l'orifice 25 ou l'orifice 26 avec lequel elle communique par la mortaise 24. On observe que l'orifice 29 est fermé par le tiroir 10 et que l'orifice 27 est fermé par la rotation de la chemise 13 dans le carter 12. En revanche, L'orifice 28 est ouvert, ce qui permet d'évacuer le fluide hydraulique de la chambre 19 pendant le déplacement du tiroir 10 vers la droite, par l'intermédiaire de la mortaise 23. Lorsque la première vitesse est engagée, le levier 1 est relâché et est ramené en position médiane par des moyens élastiques non représentés. Le porte cliquets 4 et la chemise 13 reviennent à la position angulaire d'origine, tandis que le tiroir 10 reste en butée vers la droite, comme représenté aux figures 6A et 6B. Dans cette configuration, les orifices 27 et 28 sont ouverts, alors que les orifices 25, 26 et 29 sont fermés. L'assistance ne produit donc aucun effort. Lorsque l'utilisateur agit de nouveau sur le levier 1 pour désengager la première vitesse et commencer à enclencher la seconde, il provoque d'abord une rotation de 30 du porte cliquet 4 et de la chemise 13, dans le même sens que précédemment. Simultanément, le tiroir 10 est ramené vers la gauche, passe par sa position médiane au franchissement du point mort, et se retrouve dans la position de la figure 7A symétrique de celle de la figure 2A. La chambre 22 s'est vidée par la bâche 27 puis par la bâche 29 par communication par la mortaise 24, tandis que la chambre 19 s'est remplie par l'orifice 28 et la mortaise 23. Les orifices 25 et 26 ont été masqués pendant toute cette phase de sorte que l'assistance est restée inactive. Enfin, lorsque l'utilisateur poursuit son action sur le levier 1 pour enciencher la seconde vitesse, la chemise 13 poursuit sa rotation jusqu'à 45" (figures 8A et 8B) en découvrant l'orifice 25 ou l'orifice 26 et en masquant l'orifice 27, L'orifice 28 restant fermé et l'orifice 29 ouvert. La chambre 22 peut se vider par l'orifice 29 par l'intermédiaire de la mortaise 24, tandis que la chambre 19 est alimentée par l'orifice 25 ou 26 par l'intermédiaire de la mortaise 23. L'assistance est donc effective. Lorsque l'utilisateur souhaite rétrograder de seconde en première, le fonctionnement est identique, à l'exception du sens de rotation de la chemise 13 dans le carter 12, L'autre des orifices 25 ou 26 étant utilisé. On constate par conséquent que, dans tous les cas de passage de vitesse à partir du point mort, le tiroir commence par se positionner en fonction du sens de déplacement de la fourchette, tandis que l'assistance reste inactive. Ce n'est qu'à l'expiration de cette première phase que l'assistance devient active, dans le sens déterminé par le prépositionnement. On observera que les chambres 19 et 22 pourraient être reliées par des canalisations hydrauliques à des chambres annexes de vérin extérieur. REVENDICATIONS 1- Dispositif d'assistance pour boîte de vitesse dans laquelle un barillet (5) commande le déplacement d'une fourchette (2), caractérisé par le fait qu'il comprend un actionneur (11) agencé pour, dans une première phase du passage d'une vitesse à partir du point mort, être mis par la rotation du barillet dans une position de détection du sens de déplacement de la fourchette, et dans une deuxième phase du passage de ladite vitesse, assister un mouvement demandé par le barillet en aval de ce dernier. 2- Dispositif selon la revendication 1, dans lequel ledit actionneur est un vérin hydraulique. 3- Dispositif selon la revendication 2, dans lequel ledit vérin comporte, entre son carter (12) et un tiroir distributeur (10), une chemise tournante (13) dont la rotation est commandée par la commande du barillet. 4- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel la commande du barillet est une commande séquentielle. 5- Dispositif selon l'ensemble des revendications 3 et 4, dans lequel la chemise est entraînée en rotation par un porte cliquets (4) de commande du barillet. 6- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel un pion (7) suiveur de piste (6) est solidaire de ladite fourchette, ledit actionneur étant agencé pour assister le mouvement dudit pion et de ladite fourchette. 7- Dispositif selon l'ensemble des revendications 2 et 6, dans lequel le pion et la fourchette sont solidaires de la tige (9) dudit vérin.