Brevet FR2787543A1 — publié le 20000623

COMMANDE INTERNE DE BOITE DE VITESSES La présente invention se rapporte à la commande interne des boîtes de vitesses mécaniques. La présente invention concerne plus particulièrement une commande interne de boîte de vitesses comportant un axe de commande interne relié au levier de changement de vitesses du véhicule, portant un doigt de passage coopérant avec au moins deux crabots respectivement solidaires d'un premier et d'un second axes de commande de vitesses, ce dernier portant le crabot commandant le passage d'un rapport de marche avant et d'un rapport i0 de marche arrière. Les déplacements de l'axe de commande interne sont commandés par l'utilisateur à partir de son levier de changement de vitesses, par l'intermédiaire d'un mécanisme de commande externe selon une grille de commande, déterminée notamment par l'agencement du doigt de passage et s5 des crabots à l'intérieur de la boite. Dans la publication Fr-2;511.460, au nom de la demanderesse, l'engagement des pignons de vitesses avec l'arbre secondaire d'une boîte de vitesses, en réponse aux mouvements de l'axe de commande interne de celle-ci s'effectue au moyen d'au moins un doigt de passage solidaire de cet axe. Lors de la passage d'une ligne de vitesses, le doigt de passage s'engage dans un crabot, tandis que, pour engager un rapport sur la ligne sélectionnée, ce crabot déplace, par l'intermédiaire d'un axe de fourchette et d'une fourchette, un baladeur permettant la synchronisation d'un pignon de vitesse avec l'arbre secondaire. La grille de commande de vitesses du véhicule place, dans ce cas, la marche arrière sur la même ligne de sélection que la cinquième vitesse (la marche arrière étant en face de la cinquième). 2 - Le doigt de commande de marche arrière est alors engagé dans le crabot de marche arrière et le doigt de commande de marche avant est engagé dans le crabot de cinquième. Le doigt de commande de marche arrière est de longueur double de celui de cinquième afin d'assurer une course de garde suffisante. Lors de l'engagement de la marche arrière, le doigt de commande de marche avant entraîne le crabot de cinquième vers cette marche arrière et l'axe de cinquième se déplace vers une sixième vitesse fictive, de la valeur de la course d'engagement du doigt de marche arrière. La fourchette de cinquième suit donc une course inutile nécessitant une certaine place dans le carter de la boîte de vitesses. Une préoccupation constante des constructeurs est de réduire l'encombrement des boîtes de vitesses. L'invention a pour objet de réduire l'encombrement d'une boîte de vitesses en supprimant, dans cette boîte, l'emplacement réservé au déplacement simultané de la fourchette de cinquième lors du déplacement de la fourchette de marche arrière. L'invention propose dans ce but un crabot de cinquième-marche arrière se déplaçant avec le deuxième axe de commande de vitesses pour engager un rapport de marche avant, mais se libérant de celui-ci lors de l'engagement de la marche arrière. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention seront mis en évidence dans la description suivante, donnée à titre d'exemple, en référence aux dessins annexes o: - la figure 1 représente partiellement un dispositif de commande interne de boîte de vitesses conforme à l'invention, - les figures 2A, 2B, 2C correspondent à une coupe suivant A de la figure I illustrant le fonctionnement du dispositif de cette figure. -3 - La figure 1 représente un mécanisme de commande interne d'une boîte de vitesses conforme à l'invention. Ce mécanisme comporte un axe de commande interne 1, relié par son extrémité supérieure à un dispositif de commande externe non représenté, actionné par le levier de changement de vitesses du véhicule. Un doigt de passage 2, relié à l'axe de commande interne 1, permet de choisir un des crabots de vitesses 1-2, 3- 4 ou 5-marche arrière. Pour ne pas surcharger le schéma, on a représenté uniquement le crabot 3 de première-seconde ou de troisième-quatrième et le crabot 4 de cinquième-marche arrière. La figure 1 montre également les fourchettes 5 de première et de seconde ou de troisième et de quatrième, reliées à un axe 6 de vitesses 1-2 ou 3-4. Une fourchette 7 de cinquième est reliée à un arbre 8 de cinquième. Le crabot 4 porte un doigt de commande 9 relié à un basculeur de marche arrière 10 qui permet, de façon connue, la translation d'un pignon intermédiaire 11 de marche arrière. Les figures 2A, 2B, 2C illustrent le principe de fonctionnement de la commande interne de la boîte de vitesses conforme à l'invention. Pour simplifier la compréhension, on a uniquement représenté le crabot 4 de cinquième-marche arrière, l'axe 8 lui correspondant et l'axe 6, de vitesses 1- 2 ou 3-4, dénué du crabot 3. Tel que représenté sur ces figures, le crabot 4 de cinquième-marche arrière est porté par un moyeu 16, emmanché sur l'axe 8 de cinquième. Cet axe 8 de cinquième présente une première encoche 12, délimitée par des pans inclinés 12a, 12b, et découpée à la périphérie de l'axe 8, du côté de l'axe 6 de première-seconde ou de quatrième-troisième. Une seconde encoche 13 est ménagée à la périphérie de l'axe 6, du côté de l'axe 8. Cette encoche, dont l'axe est sensiblement perpendiculaire à l'axe 6, est délimitée par des pans inclinés 13a et 13b et possède, dans -4- l'exemple de réalisation non limitatif illustré par les figures, une longueur sensiblement supérieure à celle de l'encoche 12. Une lumière cylindrique 14, orientée perpendiculairement à l'axe 8, traverse le moyeu 16 du crabot 4, du côté de l'espace entre l'axe 8 et l'axe 6. Cette lumière se situe sensiblement sur l'axe médian transversal du crabot. Un élément d'arrêt tel qu'un tenon 15, de forme sensiblement cylindrique, est engagé, à mobilité transversale, dans la lumière 14. Il possède un diamètre sensiblement égal à la longueur de l'encoche 12. Le tenon 15, dont l'axe est perpendiculaire à l'axe 8, dépasse de part et d'autre de la lumière 14, vers l'axe 8, du côté d'une extrémité 15a et vers l'axe 6, du côté d'une extrémité 15b. Ce tenon peut se déplacer dans la lumière 14 en direction de l'un des deux axes 6 ou 8. L'écartement de ces deux axes est inférieur à la longueur totale du tenon 15 pour empêcher celui-ci de s'échapper simultanément des deux encoches 12 et 13. Le fonctionnement de la commande interne de la boîte de vitesses conforme à l'invention est le suivant: La figure 2A représente la position du crabot 4 lorsque la boîte de vitesses est au point mort. L'élément d'arrêt ou le tenon 15, est descendu dans la lumière 14, en direction de l'axe 8, pour venir se loger par son extrémité 15a, dans l'encoche 12 dudit axe. De cette manière, le crabot 4 est rendu solidaire de l'axe 8 par l'intermédiaire du tenon 15. L'encoche 13 de l'axe 6 vient en butée, avec le pan incliné 13a, contre l'extrémité 15b du tenon 15. La figure 2B représente la position du crabot 4 lorsque la cinquième est engagée. Pour ce faire, l'utilisateur agit sur la commande externe de la boîte de vitesses qui transmet la vitesse sélectionnée au doigt de passage 2. Ce doigt vient donc, lors du passage de la cinquième, sélectionner la ligne de commande cinquième-marche arrière puis déplacer le crabot 4 dans le sens de la cinquième vitesse. Le crabot 4, solidaire de l'axe 8 par l'intermédiaire du tenon 15, entraîne ledit axe dans son déplacement vers la cinquième vitesse. En effet, dans ce sens de déplacement, l'extrémité 15 Sa du tenon vient en butée contre le pan incliné 12a de l'encoche 12. Le tenon 15 tend alors à monter le long de ce pan incliné. Cependant, l'extrémité 15b dudit tenon vient immédiatement en butée contre l'axe 6. De cette manière, le tenon 15 ne peut monter le long du pan incliné 12a et est maintenu en position descendue dans la lumière 14 et dans l'encoche 12. Toute mobilité transversale du tenon dans la lumière 14 est supprimée, ce dernier étant maintenu enfoncé par l'axe 6 dans l'encoche 12 de l'axe 8, lors du passage du rapport de marche avant. Le tenon est donc solidaire, en déplacement longitudinal, de l'axe 8, comme du crabot 4. Lors du déplacement de ce crabot, vers la cinquième vitesse, le tenon 15 est également entrainé et entraîne à son tour l'axe 8, par la coopération de son extrémité 15a et de l'encoche 12, particulièrement du pan incliné 12a. Le déplacement de l'axe 8 permet alors celui de la fourchette 7 de cinquième et du baladeur associé afin de synchroniser la vitesse du pignon de vitesse et celle de l'arbre secondaire. Le crabot 4 reste solidaire de l'axe 8 tout le temps du déplacement vers la cinquième vitesse jusqu'au retour vers le point mort. La figure 2C représente la position du crabot 4 lorsque la marche arrière est engagée. Pour ce faire, l'utilisateur agit sur la commande externe de la boîte de vitesses qui transmet la vitesse selectionnée au doigt de passage 2. Ce doigt vient donc, lors du passage de la marche arrière, -6sélectionner la ligne de commande cinquième-marche arrière. Le crabot 4 est alors entraîné vers la position de marche arrière. Le tenon 15, lié au crabot 4, se déplace dans le même sens que ce dernier, vers la marche arrière. L'extrémité 15a dudit tenon, vient en butée contre le pan incliné 12b de l'encoche 12. Le tenon 15 tend alors à monter le long de ce pan incliné. Dans ce cas, l'extrémité 15b du tenon s'éloigne de la butée 13a de l'encoche 13, réalisée dans l'axe 6 et pénètre dans ladite encoche. La montée de l'extrémité 15a le long du pan 12b est donc possible et le tenon 15 se déplace transversalement, vers le haut, dans la lumière 14. L'extrémité 15a se libère, en fin de montée, de l'encoche 12 et vient en butée contre l'axe 8, le déplacement vers la marche arrière est possible jusqu'à ce que l'extrémité 15b vienne en butée contre le second pan incliné 13b de l'encoche 13 dans l'axe 6. Ce déplacement correspond à la course utile du crabot 4 pour actionner le basculeur de marche arrière 10, par l'intermédiaire du doigt de commande 9. Le tenon 15, s'étant libéré de l'encoche 12 dans l'axe 8, ledit axe et le crabot 4 ne sont donc plus solidaires. Ainsi, le déplacement longitudinal du crabot 4 vers la marche arrière n'est pas transmis à l'axe 8 qui reste dans sa position de point mort. Le tenon 15 est donc déplaçable transversalement aux axes de commande de vitesses 6, 8 et coopère avec les encoches 12, 13 de façon à libérer le crabot 4 de cet axe 8 lors du passage de la marche arrière. De cette manière, le déplacement de l'axe de cinquième-marche arrière vers une sixième vitesse fictive lors du passage de la marche arrière est évité, le crabot 4 se débrayant, dans ce sens de déplacement. Le tenon 15 est en effet maintenu enfoncé dans l'encoche 13 de l'axe 6 par l'axe 8, lors du passage de la marche arrière, de façon à immobiliser le crabot 4 vis à vis de cet axe 6. On évite donc le déplacement inutile de la fourchette 7 à l'intérieur de la boîte de vitesses.. - 7- Le tenon 15 reste en dehors de l'encoche 12 tout le temps du déplacement vers la marche arrière et jusqu'au retour au point mort o l'extrémité 15a du tenon redescend, le long du pan incliné 12b, dans ladite encoche. La commande interne de boîte de vitesses conforme à l'invention propose donc, en quelque sorte un crabot "débrayable" lors du passage de marche arrière. Ce crabot se libère de l'axe de cinquième marche arrière et évite ainsi le déplacement inutile de ce dernier, lors du passage de cette vitesse. Lors du passage de la cinquième vitesse, le crabot est au contraire rendu solidaire de l'axe, en déplacement longitudinal, et permet le déplacement de la fourchette de cinquième correspondante. Le déplacement du tenon 15 à l'intérieur de la lumière 14 permet la solidarisation ou la libération du crabot et de l'axe. La commande interne de boîte de vitesses conforme à l'invention permet donc de gagner en encombrement l'emplacement nécessaire pour déplacer la fourchette de cinquième vers une sixième vitesse fictive, lors de l'engagement de la marche arrière. Bien entendu, l'invention ne se limite pas à l'exemple de réalisation précédemment décrit mais englobe toute commande interne de boîte de vitesses mécanique dont un crabot, lié à un axe d'une ligne de vitesses comprenant la marche arrière et une autre vitesse, se libère de son axe lors du passage de la marche arrière. -8- REVENDICATIONS [1] Commande interne de boite de vitesses comportant un axe de commande interne (1) relié au levier de changement de vitesses du véhicule, portant un doigt de passage (2) coopérant avec au moins deux crabots (3, 4) respectivement solidaires d'un premier (6) et d'un second (8) axes de commande de vitesses, ce dernier portant le crabot (4) commandant le passage d'un rapport de marche avant et d'un rapport de marche arrière, caractérisée en ce que ledit crabot (4) se déplace avec ledit deuxième axe (8) pour engager ledit rapport de marche avant, mais se libère de celui-ci lors de l'engagement de la marche arrière. [2] Commande interne selon la revendication 1, caractérisée en ce que le crabot (4) porte un élément d'arrêt (15) déplaçable transversalement aux axes de commande de vitesses (6, 8), coopérant avec des encoches (12, 13) de ces derniers de façon à libérer ledit crabot de son axe (8) lors du passage de la marche arrière. [3] Commande interne selon la revendication 2, caractérisée en ce que l'élément d'arrêt (15) est maintenu enfoncé par le premier axe (6) dans une encoche (12) du deuxième axe (8), lors du passage du rapport de marche avant. [4] Commande interne selon la revendication 2 ou 3, caractérisée en ce que l'élément d'arrêt (15) est maintenu enfoncé dans une encoche (13) du premier axe (6) par le deuxième axe (8), lors du passage de la marche arrière, de façon à immobiliser le crabot (4) vis à vis du premier axe. [5] Commande interne selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'écartement des deux axes (6, 8) est inférieur à -9- la longueur totale de l'élément d'arrêt (15) pour empêcher celui-ci de s'échapper simultanément des deux encoches (12, 13). [6] Commande interne selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'élément d'arrêt (15) est engagé s dans une lumière (14) traversant le moyeu (16) du crabot (4).