Brevet FR2825439A1 — publié le 20021206

MODULE DE COMMANDE INTERNE POUR BOITE DE VITESSES La présente invention concerne un module de commande interne pour boite de vitesses. Il est connu de manière usuelle que dans une boite de vitesses dite e mécanique , la commande interne est uniquement faite par le biais de pièces mécaniques. Ainsi, de manière usuelle, le levier de vitesses est relié à un système de tringlerie qui déplace en translation des fourchettes liées en translation avec des manchons baladeurs de synchronisation. Le déplacement de ces manchons baladeurs permet le passage des rapports de marche avant ou arrière désiré par le conducteur. De récents développements ont conduit à automatiser la commande de boite de vitesses mécanique afin d'une part de diminuer la consommation en carburant par un choix automatique du meilleur rapport et d'autre part de rendre plus agréable le passage des vitesses pour le conducteur. Deux types de solutions ont alors été retenus : l'un consiste à piloter la commande interne existante sans changer sa configuration, l'autre consiste à remplacer complètement la structure de la commande interne par des actionneurs de type électrique, pneumatique ou hydraulique. Le premier type appelé ADDON est généralement mis en oeuvre lorsqu'il est nécessaire d'effectuer l'automatisation sur une boite de vitesses produite en grande série à moindre coût et sans qu'il y ait une remise en cause trop importante du procédé de fabrication. L'inconvénient majeur de ce type réside dans le fait que les boites de vitesses mécanique ainsi modifiées deviennent très encombrantes car les éléments de pilotage choisis sont volumineux et ils sont implantés à l'extérieur des carters de boite. L'autre type appelé ADDIN nécessite de concevoir des actionneurs de structure spécifique conçus pour pouvoir être implantés aisément dans les carters de boite de vitesses mécanique. Le brevet FR 2 747 171 décrit un pilotage de d'un barillet de commande réalisé par l'intermédiaire de deux vérins hydrauliques à course linéaire comportant chacun trois pistons coaxiaux de section différente. La structure complexe de cet actionneur rend celui-ci relativement compliqué à piloter et son coût de fabrication important. Le but de l'invention est alors de proposer un dispositif de commande interne de boite de vitesses de type ADDIN qui soit simple à piloter et dont le coût de fabrication soit faible. Pour ce faire, l'invention a pour objet un module de commande interne de boite de vitesses comprenant un bâti sur lequel est monté un moteur électrique et au moins un basculeur adapté pour être mis en rotation par le moteur électrique et sur lequel est monté un patin destiné à coopérer avec la gorge d'un manchon baladeur de synchroniseur. Un tel dispositif permet de déplacer en translation de manière simple les manchons baladeurs des synchroniseurs composant une boite de vitesse. D'autre part, le peu de pièces utilisées rend le coût de fabrication de ce dispositif peu important. De préférence, il comporte deux basculeurs séparés d'une distance D sensiblement égale au diamètre du manchon baladeur. De préférence encore, l'arbre de sortie du moteur électrique comporte une vis qui coopère avec une roue dentée montée fixe sur un arbre à une (aux) extrémité (s) duquel est (sont) monté (s) le (s) basculeur (s). L'invention concerne également une boite de vitesses, destinée à être implantée dans un véhicule automobile, comprenant un dispositif de commande tel que décrit précédemment dans laquelle le moteur électrique est branché à une source électrique dont l'alimentation est déclenchée soit automatiquement par un calculateur électronique soit en réponse à une commande impulsionnelle de changement de rapport par le conducteur du véhicule. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaitront à la lecture de la description détaillée d'un module de commande interne de l'invention fait en référence à la figure unique qui est une vue en perspective d'un tel module. Sur la figure unique, est représenté de manière schématique un module de commande interne selon l'invention 1 implanté dans une boite de vitesses non représentée à commande impulsionnelle de changement de rapport par le conducteur du véhicule. Cette boîte de vitesses comporte de manière connue en soi des arbres parallèles, en particulier au moins un arbre primaire et un arbre secondaire, ces arbres portant au moins quatre pignons fous associés à quatre rapports consécutifs de marche avant, chaque pignon fou d'un arbre engrenant en permanence avec un pignon fixe de l'autre arbre et étant susceptible d'être craboté sur son arbre par un dispositif de crabotage axial approprié. Ce dispositif de crabotage approprié comporte en général pour un couple de rapport associé un manchon baladeur 2 mobile axialement entre deux positions extrêmes et opposées qui correspondent chacune au crabotage de l'un des deux pignons fous du rapport considéré. Le module de commande interne 1 comporte un bâti 3 sur lequel est monté de manière solidaire un moteur électrique 31. L'extrémité de l' l'arbre de sortie 32 du moteur électrique comporte une vis 33 qui coopère avec une roue dentée 34 montée fixe sur un arbre 35 lui-même monté libre en rotation entre les deux montants verticaux 36 du bâti. Deux basculeurs 37 pivotant autour de l'arbre 35 sont montés à ses extrémités. Ces basculeurs 37 comportent dans leurs partie inférieure 37a deux patins non représentés de forme conjuguée avec la gorge 2a du manchon baladeur 2. Entre chaque basculeur 37 et la partie verticale 36 du bâti en regard est monté un pignon 38 lié en rotation à l'arbre 35. Ce pignon 38 coopère avec un deuxième pignon 39 de plus grand diamètre monté libre en rotation sur le montant vertical 36 du bâti. Ce deuxième pignon 39 engrène directement avec une denture droite 371 incurvée selon un arc de cercle dont la longueur L correspond sensiblement au diamètre du deuxième pignon 39. Dans la mise en oeuvre de l'invention, l'opérateur veillera tout d'abord à bien indexer le module selon l'invention 1 par rapport au carter de boite. En particulier, il veillera à assurer le positionnement correct des patins des basculeurs par rapport à la gorge du manchon baladeur suseptible d'être déplacé par les basculeurs. Une fois ce positionnement réalisé, le bâti 3 peut être fixé directement au carter par exemple par vissage au niveau des montant verticaux 36. Le fonctionnement du module qui vient d'être décrit va maintenant être expliqué. Lorsque le conducteur désire changer de rapport et passer à un rapport de marche avant supérieur, tel que par exemple du rapport de 3 ère ème à celui de 4' '"e il appuie sur le bouton de commande séquentielle désignant le rapport montant, symbolisé en général par un plus, ce qui déclenche la mise en route du moteur électrique 31. L'arbre de sortie 32 est alors mis en rotation dans le sens du rapport désiré ce qui entraine également la rotation de l'arbre 35 autour de son axe par l'intermédiaire de la roue 34. Les premiers pignons 38 engrènent alors avec les deuxième pignons 39 qui mettent alors en rotation les deux basculeurs 37 par l'intermédiaire des dentures incurvées 371. La rotation des basculeurs 37 provoque alors la translation du manchon baladeur 2 dans le sens du rapport désiré, d'une distance suffisamment importante pour permettre la synchronisation du pignon fou correspondant au rapport désiré avec l'arbre sur lequel il est monté. Bien évidemment, le choix du pas de vis de l'arbre de sortie, de la roue dentée, des pignons ainsi que de la durée de l'impulsion électrique nécesaire au démarrage du moteur électrique permet de déplacer le manchon 2 concerné avec la course et l'effort requis. L'invention permet de proposer un module de commande interne de boite de vitesses qui est simple à piloter et dont le coût de fabrication est faible de par le peu de pièces utilisées et la simplicité de leur forme. En outre, elle permet de rendre la boite de vitesse très compacte de par le faible encombrement du moteur électrique. Il va de soi que de nombreuses modifications de détail peuvent être apportées sans pour autant sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Module de commande interne pour boite de vitesses (1) comprenant un bâti (3) sur lequel est monté un moteur électrique (31) et au moins un basculeur (37) adapté pour être mis en rotation par le moteur électrique et sur lequel est monté un patin destiné à coopérer avec la gorge d'un manchon baladeur (2) de synchroniseur. 2. Module selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte deux basculeurs (37) séparés d'une distance D sensiblement égale au diamètre du manchon baladeur. 3. Module selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'arbre de sortie (32) du moteur électrique comporte une vis sans fin (33) qui coopère avec une roue dentée (34) montée fixe sur un arbre (35) à une (aux) extrémité (s) duquel est (sont) monté (s) le (s) basculeur (s). 4. Boite de vitesses, destinée à être implantée dans un véhicule automobile, comprenant un dispositif de commande selon l'une des revendications 1 à 3 dans laquelle le moteur électrique est branché à une source électrique dont l'alimentation est déclenchée soit automatiquement par un calculateur électronique soit en réponse à une commande impulsionnelle de changement de rapport par le conducteur du véhicule.