Brevet FR2787542A1 — publié le 20000623

-I - 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 axe de commande de vitesses, et d'un deuxième axe de fourchette commandant le passage d'un rapport de marche avant et d'un rapport de 1o 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 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 sélection 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 assure une course double par rapport au doigt de commande de marche avant. 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 io 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 boite de vitesses en supprimant, dans cette boite, 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, une fourchette de cinquième se déplaçant avec le deuxième axe 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 annexés o: - la figure I 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 1 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 est relié à l'axe de commande interne 1. Ce doigt de passage 2 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. De façon connue, le crabot 4 porte un doigt de commande 9 relié à un basculeur de marche arrière 10 qui permet 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, la fourchette 7 de cinquième et l'axe 6, de vitesses 1-2 ou 3-4, dénué du crabot 3. Les axes 8 et 6 présentent des découpes 16 et 17, correspondant respectivement à une position de point mort, une position lorsqu'une première vitesse de la ligne est engagée et une position lorsque la seconde vitesse de la ligne est sélectionnée. Les découpes de chaque axe coopèrent avec un système de billage, connu en soi. Ce système est constitué d'une bille 18, logée avec un ressort 19, dans une lumière cylindrique réalisée dans un carter 20. Il permet d'arrêter en translation les axes 8 et 6. -4- Telle que représentée sur ces figures 2A, 2B, 2C, la fourchette 7 de cinquième est montée sur un moyeu 71, emmanché sur l'axe 8 de cinquième. L'axe 8 présente une encoche 12, délimitée par des pans inclinés 12a et 12b, sur 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 est délimitée par des pans inclinés 13a et 13b et possède une longueur sensiblement égale à celle de l'encoche 12, dans l'exemple de réalisation, non limitatif, illustré par les figures. Une lumière cylindrique 14, dont l'axe est sensiblement perpendiculaire à l'axe 8, traverse le moyeu 71 de la fourchette 7, uniquement du côté de l'espace entre l'axe 8 et l'axe 6. Un élément d'arrêt, tel qu'un tenon 15, de forme sensiblement cylindrique, est inséré, à mobilité transversale, dans la lumière 14. Cet élément, orienté perpendiculairement à l'axe 8, dépasse de part et d'autre de la lumière 14. Ses deux extrémités 15a, vers l'axe 8, et 15b, vers l'axe 6, sont avantageusement de forme tronconique. L'extrémité tronconique 1 5a possède un diamètre sensiblement égal à la longueur de l'encoche 12 et l'extrémité tronconique l5b possède un diamètre sensiblement égal à la longueur de l'encoche 13. Le tenon 15 peut effectuer une translation, selon son axe, 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 de ce 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 vitesse conforme à l'invention va maintenant être explicité. La figure 2A représente la position de la fourchette 7 lorsque la boîte de vitesses est au point mort. Le système de billage bloque l'axe 8 en - 5translation, par l'intermédiaire de la bille 18 et de la découpe de point mort dans ledit axe 8. 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, la fourchette 7 de cinquième est rendue solidaire de l'axe 8, par l'intermédiaire du tenon 15. Le tenon 15 est maintenu dans l'encoche 12 de l'axe 8, par l'intermédiaire de la génératrice de l'axe 6. La figure 2B représente la position de la fourchette 7 lorsque la cinquième est engagée. Pour ce faire, l'utilisateur agit sur la commande o0 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 et l'axe 8 dans le sens de la cinquième vitesse. La fourchette 7, solidaire de l'axe 8 par l'intermédiaire du tenon 15, suit ledit axe dans son déplacement vers la cinquième vitesse. En effet, dans ce sens de déplacement, l'extrémité 15a du 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. Cependant, l'extrémité 1 5b dudit tenon vient immédiatement en butée contre l'axe 6. De cette manière, le tenon 15 ne peut monter le long du pan incliné 12b 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. Le tenon est donc solidaire, en déplacement longitudinal, de l'axe 8, comme de la fourchette 7. Ce tenon est en effet maintenu enfoncé par l'axe 6 dans l'encoche 12 de l'axe 8 lors du passage du rapport de marche avant. Ainsi, lors du déplacement de cet axe 8, vers la cinquième vitesse, le tenon 15 est également entraîné et entraîne à son tour la fourchette 7. L'extrémité 15a du tenon coopère dans ce cas avec l'encoche 12 dans l'axe -6- 8, particulièrement avec le pan incliné 12b, et l'extrémité 15b dudit tenon coopère avec l'axe 6. Le déplacement de la fourchette 7 de cinquième permet celui du baladeur associé afin de synchroniser la vitesse du pignon de vitesse et celle de l'arbre secondaire. La fourchette reste solidaire de l'axe 8 tout le temps du déplacement vers la cinquième vitesse jusqu'au retour vers le point mort. Cette course longitudinale vers la cinquième vitesse est déterminée par le système de billage. En effet, le déplacement de la bille 18, de la découpe de point mort dans l'axe 8, jusqu'à la découpe de cinquième, correspond à la course utile dudit axe pour permettre l'engagement de la cinquième vitesse. La figure 2C représente la position de la fourchette 7 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 sélectionnée au doigt de passage 2. Ce doigt vient donc, lors du passage de la marche arrière, sélectionner la ligne de commande cinquième-marche arrière. Le crabot 4 et l'axe 8 sont alors entraînés vers la position de marche arrière. Le tenon 15, lié au point mort à l'axe 8, en déplacement longitudinal, par l'intermédiaire de l'encoche 12 et de la butée de son extrémité 15b contre l'axe 6, se déplace dans le même sens que ledit axe 8, vers la marche arrière. L'extrémité 15a dudit 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. 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 12a 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 tenon 15, s'étant libéré de l'encoche 12, l'axe 8 et la fourchette 7 ne sont donc plus solidaires. Ainsi, le déplacement longitudinal de l'axe 8 7- vers la marche arrière n'est pas transmis à la fourchette 7 qui reste dans sa position de point mort. De cette manière, le déplacement de la fourchette 7 de cinquième vers une sixième vitesse fictive lors du passage de la marche arrière est évité, ladite fourchette se débrayant, dans ce sens de déplacement. On évite donc le déplacement inutile de cette fourchette à l'intérieur de la boîte de vitesses. Le tenon 15 est maintenu enfoncé dans l'encoche 13 de l'axe 6, par le deuxième axe 8, lors du passage de la marche arrière, de façon à immobiliser la fourchette 7 vis à vis de cet axe 6. Ce tenon 15 reste donc 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 redescend, le long du pan incliné 12a, dans ladite encoche. Ce déplacement correspond à la course utile pour actionner le basculeur de marche arrière 10, par l'intermédiaire du doigt de commande 9. Le déplacement longitudinal de l'axe 8, dans le moyeu 71 de la fourchette 7, est stoppé lorsque la bille 18 du système de billage vient coopérer avec la découpe dudit axe qui correspond à la position de marche arrière engagée. La commande interne de boîte de vitesses conforme à l'invention propose donc une fourchette portant un élément d'arrêt, déplaçable transversalement aux axes de fourchette et coopérant avec des encoches dans ces derniers, de façon à libérer ladite fourchette de son axe lors du passage de la marche arrière. Lors du passage de la marche avant, la fourchette est au contraire rendue solidaire de son axe, en déplacement longitudinal, et permet l'engagement de la vitesse correspondante. Le déplacement du tenon 15 à l'intérieur de la lumière 14 permet la solidarisation ou la libération de la fourchette 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 -8- déplacer la fourchette de cinquième vers une sixième vitesse fictive, lors de l'engagement de la marche arrière. Bien sûr, l'invention ne se limite pas à l'exemple de réalisation précédemment décrit mais englobe toute commande interne de boîte de vitesses mécanique dont une fourchette, liée 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. 9-9. REVENDICATIONS [1] Commande interne de boîte 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 axe (6) de commande de vitesses, et d'un deuxième axe (8) de fourchette (7) commandant le passage d'un rapport de marche avant et d'un rapport de marche arrière, caractérisée en ce que ladite fourchette (7) 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 2, caractérisée en ce que la fourchette (7) porte un élément d'arrêt (15), déplaçable transversalement aux axes de fourchette (6, 8), coopérant avec des encoches (12, 13) dans ces derniers de façon à libérer ladite fourchette 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 la fourchette (7) vis à vis dudit premier axe (6). [5] Commande interne selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'écartement des deux axes (6, 8) est inférieur à 10- 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 des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'élément d'arrêt (15) est engagé dans une lumière (14) traversant le moyeu (71) de la fourchette (7).