Brevet FR2837258A1 — publié le 20030919

le conducteur. La presente invention est relative a un dispositif hydraulique de commande pour bo^'te de vitesses comprenant une unite emettrice a commande manuelle destinee a emettre des ordres determinant les configurations de fonctionnement de la bo'^te, une unite receptrice de mancauvre associee a un dispositif mecanique prevu sur la bo^te pour la placer dans lesdites configurations de fonctionnement sous ['action de ladite unite emettrice' lesdites unites emettrice et receptrice comprenant chacune au moins un verin hydraulique a double effet, dont les chambres vent respectivement connectees aux chambres equivalentes du verin hydraulique de l'autre unite par ltintermediaire de deux conduites hydrauliques pour permettre la transmission desdits ordres. Dans un tel dispositif hydrautique de commande, I'unite emettrice est couplee mecaniquement au levier de commande situe dans l'habitacle du vehicule, tandis que le dispositif mecanique prevu sur ia bo^'te de vitesses se presente sous la forme d'un actionneur capable de placer ceile-ci dans les differentes configurations de fonctionnement. Un dispositif de commande de ce type est decrit dans la demande de brevet francSais n 01 04 565 deposee le 5 avril 2001 au nom de la Demanderesse et ayant pour titre "Dispositif de changement de rapports pour bo^te de vitesses". La presente invention a pour but de perfectionner un dispositif de commande 2 0 du type generique tel que defini ci-dessus. L'invention a done pour objet un dispositif hydraulique de commande pour bo^'te de vitesses du type generique defini ci-dessus qui est caracterise en ce que le verin a double effet de ladite unite emettrice comprend au moins un dispositif d'indexage opposant a son piston une resistance au deplacement dans une position predeterminee de ce piston. Grace a ces caracteristiques' un utilisateur peut placer le dispositif de commande dans une position de commande qui est semi-stable, a partir de laquelle il peut donner les ordres determinant ies configurations de fonctionnement de la bote, moyennant un effort reduit tout en ayant la sensation que la position semi- stable correspond a une configuration bien determinee du dispositif de commande. Selon d'autres particularites avantageuses du dispositif de commande selon ['invention: - ladite position predeterminee correspond a la position de point mort; - le dispositif comprenant un levier de commande manuelle faisant partie de ladite unite emettrice, permettant d'engendrer lesdits ordres et etant couple audit piston par l'intermediaire d'un organe allonge couple audit piston, aligne axialement et monte depla, cable longitudinalement avec celui-ci dans le corps du verin a double effet de ladite unite emettrice, ledit dispositif d'indexage est interpose entre ledit organe alionge et ledit corps de verin; - ledit dispositif d'indexage comprend un col de diametre reduit menage sur ledit organe allonge et au moins une bille sollicitee elastiquement dans une direction radiale par rapport audit organe allonge, et montee dans ledit corps de verin pour cooperer avec ledit col; - ladite unite emettrice est disposee a un niveau dans l'espace situe plus haut que ladite unite receptrice, I'axe du verin a double effet de ladite unite emettrice est place verticalement ou a peu pres verticalement, led it verin a double effet de ladite unite emettrice est surmonte d'un reservoir rempli de fluide hydraulique et dans ce verin a double effet, il est prevu des moyens pour, dans ladite position predeterminee de son piston mettre en communication ledit reservoir et les chambres audit verin de facon a assurer le gavage et ia purge du dispositif. L'invention a egalement pour objet, en tent que premiere application du dispositif de commande qui vient d'etre defini, un dispositif de changement de rapports pour bote de vitesses manuelle, qui est caracterise en ce qu'il comprend deux dispositifs de commande teds que definis ci-dessus, agences en parallele, I'un pour transmettre de itunite emettrice a 1'unite receptrice les ordres de passage des rapports et l'autre les ordres de selection des rapports de ladite bote de vitesses manuelle. L'invention a egalement pour objet, en tent que seconde application de ['invention un dispositif de selection des positions d'une bote de vitesses automatique, caracterise en ce qu'il comprend un dispositif de commande tel que defini ci-dessus. Suivant une caracteristique particuliere de cette seconde application de ['invention, le dispositif de commande comprend un dispositif dtindexage par position P. N. R et D de la bote de vitesses. D'autres caracteristiques et avantages de la presente invention apparatront au cours de la description qui va suivre, donnee uniquement a titre d'exemple et faite en se referent aux dessins annexes sur lesquels: - la figure 1 est une vue schematique d'un dispositif de commande selon ['invention utilise, a titre d'exemple, comme dispositif de changement de rapports pour bote de vitesses manuelle; - la figure 2 est une vue en coupe axiale d'une unite emettrice faisant partie du dispositif hydraulique de commande selon ['invention; - la figure 3 est une vue agrandie en coupe radiale prise selon la ligne lil-lil de la figure 2; et - la figure 4 est une vue en coupe axiale d'une unite receptrice faisant partie du dispositif hydraulique de commande suivant ['invention. II est a noter que ['invention sera decrite ci-apres dans son application a une bo^'te de vitesses manuelle, cas dans lequel ii forme un dispositif de commande de changement de rapports pouvant commander les operations de selection et les operations de passage de rapports. II appara'^tra par la suite que ce dispositif de changement de rapports peut etre adapte tres faciiement a la commande d'une bote de vitesses automatique qui comme cela est bien connu, ne necessite la commande que de quatre positions savoir les positions P. N. R et D, obtenues moyennant un mouvement unidirectionnel du levier de commande. Ainsi, la figure 1 montre schematiquement un dispositif de changement de rapports pour bo^'te de vitesses manuelle. II comprend une unite emettrice 1 pouvant etre actionnee par un levier 2 dont la commande manuelle permet d'engendrer aussi bien des ordres de selection que des ordres de passage de rapports, I'unite emettrice 1 etant placee dans l'habitacle H d'un vehicuie automobile. Wile comporte 2 0 deux verins a double effet 3 et 4 dont ies pistons (non visibles sur cette figure) vent couples mecaniquement au levier 2 de maniere que l'un reagisse aux mouvements de basculement du lever 2 dans un plan (sblection de rapports S) et l'autre aux mouvements de basculement dans un plan perpendiculaire (passage de rapports P) selon la grille habituelle utilisee dans la technique des botes de vitesses manuelles. Les verins a double effet 3 et 4 vent connectes hydrauliquement a une unite receptrice par l'intermediaire de deux padres respectives de conduites hydrauliques 6, 7 et 8, 9 traversant ie tablier T du vehicuie automobile pour aboutir dans le compartiment moteur CAII de celui-ci ou est placee une bote de vitesses manuelle 10. L'unite receptrice 5 comprend deux verins a double effet 11 et 12 dont les chambres vent connectees convenablement aux chambres correspondantes des verins 3 et 4 de i'unite emettrice 1. Celle-ci est piacee a un niveau situe a une hauteur superieure a celle du niveau de i'unite receptrice 5, pour des raisons qui appara^tront par la suite. On se referee a la demande de brevet francais precitee pour plus de precisions concernant le couplage mecanique des verins a double effet 3, 4, et 11, 12 respectivement au levier 2 et a l'organe de positionnement ou actionneur (non dessine sur ia figure 1) de la bo^'te de vitesses manuelie 10 qui permet d'en modifier les configurations de fonctionnement selon la position choisie pour le levier 2. Dans le mode de realisation de ['invention presentement decrit, I'unite emettrice comprend deux ensembles hydrauliques 13 servant respectivement a emettre des ordres de selection et des ordres de passage. Ces ensembles hydrauliques etant identiques, on n'en decrira qutun seul tel que represente sur les figures 2 et 3. II est a noter que dans le contexte de la presente demande de brevet, on affectera ltexpression "dispositif de commande" a un agencement comprenant un ensemble hydraulique 13, une padre de conduites 6, 7 ou 8, 9 et un verin recepteur 11 ou12. Chaque ensemble hydraulique 13 comprend un verin hydrautique a double effet, qui peut etre le verin 3 ou 4 deja decrit a propos de la figure 1. II est represente dans la moitie inferieure de ia figure 2. La partie superieure de cette figure montre une tige 14 dont la tete 15 en forme de rotule est couplee mecaniquement au levier 2, par exemple par itintermediaire d'une structure representee dans la demande de brevet precitee. Cette tige 14 peut se deplacer dans ies deux sens selon la direction de son propre axe X-X qui est de preference place verticalement dans la position d'utilisation de ['ensemble 13, ou seulement legerement de biais par rapport a la verticale. De la sorte, dans i'exemple decrit et selon qu'elle est associee au verin 3 ou 4, la tige 14 peut suivre soit les mouvements de selection S. soit les mouvements de passage P du levier 2. Chaque verin 3 ou 4 comprend un corps de verin 16 dans l'alesage 2 5 cylindrique 17 duquel est monte coulissant un piston 18 qui delimite dans cet alesage une chambre cylindrique 19 et une chambre annuiaire 20. L'alesage 17 et le piston 18 vent alignes sur l'axe X-X, le piston etant monte avec un ajustement tel dans l'alesage 17 que lietancheite entre les chambres 19 et soit assuree, a ['exception d'une position particuliere du piston 18, comme on le verra ci-apres. La chambre 19 communique avec la canalisation 7 ou 8 par l'intermediaire d'un raccord axial 21 visse sur le corps 16, tandis que la chambre annulaire 20 communique avec la canalisation 6 ou 9 par l'intermediaire d'un raccord radial 22 visse dans le corps de verin 16, selon qu'il s'agit du verin 3 ou du verin 4. Le piston 18 est fait d'une seule piece avec une queue de piston 23 qui stetend vers le haut a travers l'alesage 17 et traverse un passage 24 menage dans la partie superieure du corps de verin 16, passage qui presente un diametre inferieur a celui de l'alesage 17 et qui est ajuste sur celui de ia queue de piston 23 de maniere telle que ltetancheite vers i'exterieur du corps 16 soit assuree sans joints. Le passage 24 debouche en haut dans une cavite annulaire conique 25 menagee dans la face d'extremite superieure de ce corps 16. La queue de piston 23 est solidaire de la tige 14 par conjugaison de formes comme on peut ie voir en 26, formant de ia sorte avec elle un organe allonge qui s'etend selon l'axe X-X de deplacement du piston 18. Par ailleurs7 la queue de piston 23 presente un canal central 27 qui se prolonge dans le piston 18 et debouche en teas de ce demier dans un orifice radial 28 stetendant jusquta sa surface peripherique. Le canal central 27 est egalement en communication avec l'exterieur de la queue de piston 23 par l'intermediaire de deux orifices radiaux 29 et 30. La paroi de l'alesage cylindrique 17 presente une rainure annulaire 31 dont la position en hauteur est choisie de telle maniere que, dans une position predeterminee du piston 18 le long de ltaxe X-X, elle mette en communication entre eux la chambre 19 et le canal 27 par l'intermediaire de ['orifice 28. Lorsque le piston 18 se trouve dans ceKe position, i'orifice 29 relic le canal 27 a la chambre annulaire , tandis que ltorifice 30 relic ce canal 27 a ia cavite conique 25. L'ensemble de ces canaux forme des moyens qui mettent en communication les chambres du verin 3,4 avec l'espace qui le surmonte dans le but de gayer et de purger le dispositif. Cet espace est delimite par un capuchon 32 qui est solidaire de fagon etanche avec le corps de verin 16 et qui cree une cavite reservoir 33 destinee a contenir une reserve de fluide hydraulique. La paroi superieure radiale 34 du capuchon 32 est traversee par la tige 14 avec interposition d'un joint racleur 35. Les verins 3 et 4 presentent egalement un dispositif d'indexage portent la reference generale 36 et visible plus particulierement sur la vue agrandie de la figure 3. Ce dispositif d'indexage 36 comprend un col 37 menage sur la queue de piston 23 et cooperant avec au moi ns une bi lle de positionneme nt 38. Dans l 'exe m pie represente, ces billes vent au nombre de deux, diametralement opposees et montees dans des trous radiaux 40 menages dans le corps 16. Les billes vent sollicitees eiastiquement vers l'axe X-X par des ressorts 41 retenus dans les trous respectifs par des bouchons 42. La position axiale du col 37 dans la queue de piston 23 fixe la position predeterminee du piston 18 dont il a deja ete question ci-dessus. Cette position predeterminee correspond en fait a celle dans laquelle le levier 2 est en position de point mort. En effet, dans cette position intermediaire du piston 18, le dispositif d'indexage 36 est actif, car les billes 36 vent alors engagees dans le col 37. II en resulte que, lorsque le levier 2 est actionne pour parcourir soit un mouvement de selection S soit un mouvement de passage P. on ressent un point de resistance au point mort du levier 2, selon la grille de selection habituellement utilise dans une commande de bo'^te de vitesses manuelle. Par ailleurs, on comprend que l'un P ou l'autre S des mouvements du levier 2 entrane un deplacement du piston 18 concerne, ce qui provoque selon le sens du mouvement, une surpression dans l'une ou l'autre des chambres 19 ou 20 et une depression concomitante dans l'autre chambre 20 ou 19 du meme verin, variations de pression qui vent repercutees dans les canalisations correspondantes 6 a 9 et de la dans les chambres adequates des verins 11 et 12 de ['unite receptrice 5. Selon une variante de ['invention, on peut prevoir deux dispositifs d'indexage 36 ou davantage situes a differents endroits le long de l'axe X-X pour offrir plusieurs positions predeterminees du levier de commande 2. Un tel agencement peut etre utile n otamment d ans u ne application a la co mm an de d'u ne bo te de vitesses 2 0 automatique deJa evoquee ci-dessus. Si dans ['unite emeffrice 1, les ensembles hydrauliques 13 vent piaces verticalement ou a peu pres verticalement et si, en outre, cette unite se trouve placee a un niveau superieur a celui ou se trouve ['unite receptrice 5, I'agencement qui vient d'etre decrit permet egalement une auto-purge des ensembles hydrauliques 13 et des canalisations et verins qui leurs vent respectivement connectes. Une telle disposition peut facilement etre obtenue lors de ['implantation du dispositif de changements de rapports dans un vehicule automobile. Dans ces conditions, toute bulle d'air presente dans les circuits hydrauliques formes respectivement par le verin 11, les canalisations 6 et 7 et le verin 3, d'une part et le verin 12, les canalisations 8 et 9 et le verin 4 d'autre part, pourra s'echapper vers le reservoir de ['ensemble 13 conceme, lorsque le piston 18 de cet ensemble 13 se trouve dans la position predeterminee. Dans cette position, la partie inferieure du circuit hydraulique communiquera alors avec le reservoir superieur 33 par l'intermediaire de la chambre 19, la rainure 31, I'orifice 28 et le canal 27 et par I'intermediaire de la chambre 20, I'orifice 29 et le canal 27, ce dernier etant en communication avec le reservoir 33 par l'intermediaire de ['orifice 30 et de la cavite de fa,con a assurer le gavage et la purge du dispositif. La figure 4 represente une realisation possible des verins 11 et 12. Ils peuvent btre constitues par des verins a double effet classiques comprenant un corps de verin 43, un piston 44 delimitant dans ce corps de verin deux chambres 45 et 46 co mm u ni qu ant respectivement par des raccords respectifs 47 et 48 avec les canalisations 6 a 9. Le piston 44 de cheque verin est solidaire d'une tige 49 qui est couplee a ltorgane d'actionnement (non represente) de la bo'^te de vitesses 10, par exemple avec interposition d'un mecanisme tel que decrit dans la demande de brevet precitee. La description qui precede porte sur un dispositif de changement de rapports pour bo^'te de vitesses manuelle, cas dans lequel il est prevu deux dispositifs de commande en parallele, au sens de ['expression qui a ete defini ci-dessus. S'il s'agit de la commande d'une bote de vitesse automatique, il suffira de construire un dispositif de selection des positions P. N. R et D ne comprenant qu'un seul dispositif de commande avec un seul ensemble hydraulique 13, une seule padre de conduites telles que 6 et 7 ou 8 et 9 et un seul verin tel que le verin 11 ou 12. REVENDICATIONS 1. Dispositif hydraulique de commande pour bo^'te de vitesses comprenant une unite emettrice a commande manuelle (1) destinee a bmettre des ordres dbterminant les configurations de fonctionnement de la bo^'te (10), une unitb receptrice de manaeuvre (5) associee a un dispositif mdcanique prevu sur la bote pour la placer selectivement dans lesdites configurations de fonctionnement sous ['action de ladite unite bmettrice (1), lesdites unites emettrice 11) et receptrice (5) comprenant chacune au moins un vbrin hydraulique a double effet (3, 4, 11, 12), dont les chambres (19, 20, 45, 46) vent respectivement connectbes aux chambres equivalentes du vbrin hydraulique de l'autre unite par l'intermbdiaire de deux conduites hydrauliques (6 a 9) pour permettre la transmission desdits ordres, caracterisb en ce que le verin a double effet (3, 4) de ladite unitb bmettrice (1) comprend au moins un dispositif d'indexage (36) opposant a son piston (18) une rbsistance au dbplacement dans une position predeterminbe de ce piston (18. 2. Dispositif de commande selon la revendication 1, caracterisb en ce que ladite position prbdeterminee correspond a la position de point mort. 3. Dispositif de commande selon l'une quelconque des revendications 1 et 2 comprenant un levier de commande manuelle (2) faisant partie de ladite unitb bmettrice (5) et permettant d'engendrer lesd its ordres, led it levier etant cou ple audit piston (18) par l'intermediaire d'un organe allongb (15, 23) couple audit piston (18), aligne axialement et montb dbplagable longitudinalement avec celui-ci dans le corps (16) du verin a double effet (3' 4) de ladite unitb emettrice (1), caracterise en ce que ledit dispositif d'indexage (36) est interposb entre ledit organe allongb (15, 23) et ledit corps de vbrin (16). 4. Dispositif de commande selon la revendication 3, caractbrisb en ce que ledit dispositif d'indexage (36) comprend un col (37) de diametre reduit mbnage sur ledit organe allongb (15, 23) et au moins une bille (38) sollicitee blastiquement dans une direction radiale par rapport a l'axe (X-X) audit organe allongb et montbe dans ledit corps de verin (16) pour cooperer avec ledit col (37). 5. Dispositif de commande selon l'une quelconque des revendications 1 a 4, caracterise en ce que ladite unitb bmettrice (1) est disposbe a un niveau dans liespace situe plus haut que ladite unite receptrice (5), en ce que l'axe (X-X) du verin a double effet (3, 4) de ladite unite emettrice (1) est place verticalement ou a peu pres verticalement, en ce que ledit verin a double effet (3, 4) de ladite unite emettrice (1) est surmontee d'un reservoir (32) rempli de fluide hydraulique et en ce que dans ce verin a double effet (3, 4), ii est prevu des moyens (28, 29, 30, 31) pour, dans ladite position predeterminee de son piston, mettre en communication ledit reservoir et les chambres (19, 20) audit verin (3, 4) de fa,con a assurer le gavage et la purge du dispositif. 6. Dispositif de changement de rapports pour bo'^te de vitesses manuelle (10), caracterise en ce qu'il comprend deux dispositifs de commande (13, 5, 6, 11 et 13, 7, 8, 12) selon l'une quelconque des revendications 1 a 5 agences en parallele, o l'un pour transmettre de ['unite emettrice a ['unite receptrice les ordres de passage des rapports et l'autre les ordres de selection des rapports de ladite bote de vitesses manuelle. 7. Dispositif de selection des positions d'une bo^'te de vitesses automatique, caracterise en ce qu'il comprend un dispositif de commande (13, 5, 6, 11 ou 13, 8, 9, 12) suivant l'une quelconque des revendications 1 a 5. 8. Dispositif de selection selon la revendication 8, caracterise en ce qu'il comprend un dispositif d'indexage (36) par position P. N. R et D de la bo^'te de