Brevet FR2817314A1 — publié le 20020531

Dispositif de changement de vitesses pour une boîte de vitesses de véhicule automobile La présente invention concerne un dispositif de changement de vitesses pour une boîte de vitesses de véhicule automobile. Certaines boîtes de vitesses comprennent des tiges qui sont respectivement reliées à des fourchettes agissant sur des organes de crabotage/décrabotage des vitesses lorsqu'elles sont déplacées longitudinalement. Dans certaines versions, ces tiges présentent des parties munies d'encoches latérales qui, au point mort, sont superposées. Pour effectuer la sélection et l'engagement des vitesses, il est courant d'utiliser un dispositif qui comprend un arbre de commande qui porte radialement un doigt engagé dans la ligne desdites encoches. Cet arbre de commande est susceptible d'être déplacé axialement de façon à placer sélectivement le doigt dans les encoches des tiges grâce à un organe de basculement qui transforme le mouvement de rotation d'un moteur de sélection en un mouvement de translation de l'arbre de commande. En outre, l'arbre de commande est relié en rotation à un actionneur d'engagement de façon à faire pivoter le doigt qu'il porte dans le but de déplacer longitudinalement la tige sélectionnée pour provoquer l'engagement/le désengagement de la vitesse sélectionnée. Le dispositif ci-dessus présente notamment les inconvénients suivants. Il nécessite une chaîne cinématique constituée de plusieurs pièces, qui engendrent une perte d'énergie et des jeux mécaniques. Il est en outre encombrant et relativement onéreux. Le but de la présente invention est pour le moins de réduire les inconvénients ci-dessus. Le dispositif de changement de vitesses pour une boîte de vitesses de véhicule automobile, selon l'invention comprend des tiges de commande de fourchettes d'engagement/désengagement des vitesses qui présentent des encoches, un arbre de commande muni d'un doigt latéral adapté pour être engagé sélectivement dans ces encoches et des moyens d'entraînement en rotation de cet arbre de commande pour déplacer longitudinalement une fourchette sélectionnée. Selon l'invention, ce dispositif comprend en outre un actionneur linéaire à action directe dont l'organe mobile est relié axialement en translation à une extrémité dudit arbre de commande de telle sorte que le doigt de cet arbre de commande peut être amené sélectivement dans lesdites encoches sous l'effet de déplacements axiaux de l'organe mobile dudit actionneur linéaire. Selon l'invention, ledit actionneur linéaire à action directe peut avantageusement comprendre un moteur électrique linéaire pas-àpas. Selon l'invention, ledit actionneur linéaire à action directe peut avantageusement comprendre un moteur à électro-aimant. Selon l'invention, le dispositif peut en outre comprendre des moyens pour capter la position axiale de l'organe mobile dudit actionneur linéaire ou dudit arbre de commande. Selon l'invention, le dispositif peut en outre comprendre des moyens pour relier librement en rotation l'organe mobile dudit actionneur par rapport audit arbre de commande. Selon l'invention, l'extrémité de l'organe mobile dudit actionneur est de préférence fixé à l'extrémité dudit arbre de commande, cette organe mobile étant libre en rotation. Selon l'invention, lesdits moyens d'entraînement en rotation comprennent de préférence un arbre d'engagement maintenu longitudinalement, ledit arbre de commande traversant axialement cet arbre d'engagement de façon coulissante, des moyens reliant en rotation l'arbre de commande et l'arbre d'engagement. La présente invention sera mieux comprise à l'étude d'un dispositif de sélection et d'engagement de vitesses pour une boîte de vitesses de véhicule automobile, décrit à titre d'exemple non limitatif et illustré par le dessin sur lequel : - la figure 1 représente une vue schématique en perspective d'un dispositif de changement de vitesses selon l'invention ; - la figure 2 représente une coupe schématique d'un exemple d'actionneur du dispositif de la figure 1 ; - et la figure 3 représente une vue partielle en perspective d'un détail du dispositif de la figure 1. Le dispositif de changement de vitesses 1 représenté sur les figures comprend des tiges 2, dans l'exemple au nombre de 3, qui sont montées parallèlement les unes aux autres et superposées, ces tiges étant mobiles longitudinalement de façon à pouvoir déplacer des fourchettes de crabotage/décrabotage des vitesses non représentées. A l'une de leurs extrémités, les tiges 2 sont munies d'éléments 3 plats disposés les uns au-dessus des autres et présentant, d'un même côté, des encoches 4 ouvertes latéralement. Lorsque les tiges 2 sont dans leur position correspondant aux points morts de la boîte de vitesses, les encoches 4 sont juxtaposées les unes au-dessus des autres de façon à former un couloir 4a. Le dispositif 1 comprend un arbre de commande 5 qui s'étend parallèlement au couloir 4a et qui porte, à l'une de ses extrémités, un doigt radial 6 dont la partie d'extrémité est engagée dans cve couloir 4a. L'autre extrémité de l'arbre de commande 5 est reliée axialement à l'organe mobile 7 d'un actionneur linéaire à action directe 8. Cet actionneur 8 est adapté pour déplacer axialement son organe mobile 8 de manière à déplacer axialement l'arbre de commande 5, de façon à placer sélectivement l'extrémité du doigt 6 dans l'encoche 4 de la tige de commande 2 sélectionnée. La partie médiane de l'arbre de commande 5 traverse axialement un arbre 9 d'engagement des vitesses qui est maintenu en translation. L'arbre de commande 5 et l'arbre d'engagement 9 présentent des cannelures-rainures longitudinales 5a de telle sorte qu'ils sont liés en rotation mais que l'arbre 5 peut coulisser longitudinalement. L'arbre d'engagement 9 est relié en rotation à l'arbre de sortie d'un actionneur 10 par l'intermédiaire d'un système d'engrenage 11. Cet actionneur 10 peut être électrique ou hydraulique ou pneumatique. Ainsi, lorsque l'actionneur 10 est commandé pour tourner dans un sens ou dans l'autre, son mouvement de rotation est transmis à l'arbre de commande 5 via le système d'engrenage 11 et l'arbre d'engagement 9, de façon à faire pivoter le doigt 6 qui, placé dans l'encoche 4 d'une tige 5 sélectionnée, déplace cette tige 2 longitudinalement dans un sens ou dans l'autre pour engager/désengager la vitesse sélectionnée. L'actionneur linéaire à prise directe 8 peut être constitué par un moteur électrique linéaire pas-à-pas, par un moteur à électro-aimant ou par tout autre moteur pneumatique ou hydraulique, chacun étant tel qu'ils permettent de déplacer axialement son organe mobile 7 et le placer longitudinalement à des positions déterminées correspondant respectivement aux différentes encoches 4. Dans l'exemple de la figure 2, l'actionneur linéaire à prise directe 8 est du type à réluctance. L'extrémité de son organe 7 mobile axialement est reliée à l'extrémité de l'arbre de commande 5 par l'intermédiaire d'un organe 12 adapté pour que l'arbre de commande 5 et l'organe mobile 7 soient solidaires en translation axiale mais que l'arbre de commande 5 soit libre en rotation par rapport à l'organe mobile 7, de façon à pouvoir assurer les mouvements d'engagement/désengagement des vitesses par rotation tels que décrits précédemment. Par ailleurs, l'actionneur linéaire à prise directe 8 peut être équipé, en particulier, d'un capteur de position 13, connu en soi et par exemple à rhéostat, susceptible de délivrer un signal correspondant à la position axiale de son organe mobile 7 et en conséquence de la position du doigt 6 par rapport aux encoches 4 des différentes tiges 2. La présente invention ne se limite pas aux exemples cidessus décrits. Bien des variantes de réalisation sont possibles sans sortir du cadre des revendications annexées. REVENDICATIONS 1. Dispositif de changement de vitesses pour une boîte de vitesses de véhicule automobile, comprenant des tiges de commande de fourchettes d'engagement/désengagement des vitesses qui présentent des encoches, un arbre de commande muni d'un doigt latéral adapté pour être engagé sélectivement dans ces encoches et des moyens d'entraînement en rotation de cet arbre de commande pour déplacer longitudinalement une fourchette sélectionnée, caractérisé par le fait qu'il comprend en outre un actionneur linéaire à action directe (8) dont l'organe mobile (7) est relié axialement en translation à une extrémité dudit arbre de commande (5) de telle sorte que le doigt (6) de cet arbre de commande peut être amené sélectivement dans lesdites encoches (4) sous l'effet de déplacements axiaux de l'organe mobile dudit actionneur linéaire. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit actionneur linéaire à action directe (8) comprend un moteur électrique linéaire pas-à-pas. 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que ledit actionneur linéaire à action directe (8) comprend un moteur à électro-aimant. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comprend des moyens (13) pour capter la position axiale de l'organe mobile dudit actionneur linéaire ou dudit arbre de commande. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comprend des moyens (12) pour relier librement en rotation l'organe mobile (7) dudit actionneur (8) par rapport audit arbre de commande (5). 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'extrémité de l'organe mobile (7) dudit actionneur (8) est fixé à l'extrémité dudit arbre de commande (5), cette organe mobile étant libre en rotation. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que lesdits moyens d'entraînement en rotation comprennent un arbre d'engagement (9) maintenu longitudinalement, ledit arbre de commande (5) traversant axialement cet arbre d'engagement de façon coulissante, des moyens (5a) reliant en rotation l'arbre de commande et l'arbre d'engagement.