Brevet FR2852073A1 — publié le 20040910

La présente invention concerne une commande interne de boîte de vitesses pilotée. Elle se rapporte plus particulièrement à une commande de vitesses dans laquelle, pour déplacer alternativement plusieurs éléments juxtaposés 5 d'engagement de rapports, un axe de commande porte au moins un doigt de passage et une pièce dite clé d'interverrouillage destinée à immobiliser les autres éléments d'engagement lors du passage d'un rapport de vitesses. Les dispositifs de commandes internes de boîte de vitesses, de l'état de la technique, donnent satisfaction. Cependant dans le cas d'une application à des 10 boîtes de vitesses pilotées, il est nécessaire d'avoir des éléments d'engagement, c'est-à-dire des fourchettes, présentant une longueur optimisée car une longueur inadaptée et notamment trop longue présente l'inconvénient d'une grande flexibilité et entraîne en conséquence un mauvais passage de rapports. Il faut également que l'engagement du passage s'effectue avec précision afin d'assurer 15 un passage de vitesse rapide. Le but de l'invention est de proposer une commande interne de boîte de vitesses pilotée qui permet d'assurer une précision des passages et une rapidité dans le temps de passage d'un rapport à l'autre. A cet effet, la présente invention a pour objet une commande interne d'une 20 boîte de vitesses pilotée pour déplacer alternativement plusieurs éléments d'engagement de rapports juxtaposés, dans un carter de la boîte de vitesses, comportant un axe de commande propre à tourner, sous l'action d'un actionneur dans des paliers agencés sur une platine support, cet axe de commande porte au moins un doigt de passage pour l'engagement d'un élément et une pièce dite 25 clé d'interverrouillage destinée à immobiliser les autres éléments d'engagement lors du passage d'un rapport de vitesses, caractérisée en ce que l'axe de commande porte également au moins une glissière de sélection comportant au moins un pion de sélection de telle sorte qu'il est propre à être d'abord engagé sélectivement, par translation de la glissière longitudinalement sur l'axe de 30 commande, dans l'une des ouvertures agencées chacune dans l'un des doigts de passage associé à un élément d'engagement, puis à entraîner ledit doigt de passage ainsi sélectionné, par rotation de l'axe, de manière à réaliser l'engagement d'un rapport, tandis que la clé d'interverrouillage constituée d'au moins une réglette dite de verrouillage, guidée en translation sur le support de l'axe de commande et solidaire de la glissière coopère, concomitamment lors des déplacements de cette dernière, avec un plot agencé sur chacun des doigts de passage de manière à immobiliser en rotation les doigts de passage non sélectionnés et par voie de conséquence les autres éléments d'engagement. Suivant quelques dispositions intéressantes de l'invention: - la commande est pourvue de deux glissières de sélection, désignées première et deuxième glissière, portées par l'axe de commande et propres à translater respectivement de manière sélective, par un actionneur, sur l'axe de commande, - chacun des doigts de passage est engagé dans l'un des éléments d'engagement et est pourvu d'une bague de guidage montée libre en rotation sur l'axe de commande et juxtaposés les uns aux autres, et en ce que chaque bague présente une rainure transversale afin d'assurer la mise en coopération, lors des déplacements de la ou des glissière(s) de sélection d'un pion de sélection avec 15 une nervure saillant de la rainure, chacune des glissières comporte au moins un pion agencé de manière qu'un doigt de passage est apte à être sélectionné par un pion de la première glissière alors qu'un doigt de passage adjacent est apte à être sélectionné par un pion porté par la deuxième glissière, préférentiellement chacune des glissières 20 est pourvue de deux pions, la clé d'interverrouillage est constituée de deux réglettes guidées en translation sur les paliers du support de l'axe et associée de manière symétrique à la glissière de sélection lui correspondant avec la même paire de doigts de passage et est pourvue, pour chacun de ces doigts, d'une ouverture présentant 25 une ligne de guidage longitudinale qui est prolongée à l'une de ses extrémités de part et d'autre d'une ligne de guidage transversale, à l'intérieur de laquelle est apte à se déplacer un plot saillant de la bague de guidage du doigt correspondant, - chacune des réglettes est en outre pourvue d'un moyen d'obturation des 30 lignes de guidage de l'autre réglette afin d'assurer une loi d'autorisation ou d'interdiction des déplacements des plots en fonction du rapport sélectionné et une butée dans la ligne de guidage transversale lors du dégagement d'un rapport, - ce moyen d'obturation est constitué d'au moins une barrière saillant de la réglette et coopérant avec la surface extérieure de l'autre réglette. Un autre objet de la présente invention concerne une boîte de vitesses du type pilotée, notamment pour véhicule automobile, comportant une commande 5 interne de vitesses conforme à l'une quelconque des caractéristiques décrites cidessus. Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres, apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation, en se référant aux dessins annexés sur lesquels: - la figure 1 est une vue d'ensemble en perspective de la commande interne de boîte de vitesses pilotée selon la présente invention, - la figure 2 est une vue de détail à plus grande échelle des moyens de sélection de la commande interne montés sur une platine de support, - la figure 3 est une vue de détail à plus grande échelle des doigts de 15 passage montés libres en rotation sur l'arbre de passage des rapports, la figure 4 est une vue de détail à plus grande échelle de la clé d'interverrouillage de la commande interne selon l'invention, représentée dans une position de sélection d'un rapport de première ou deuxième vitesse, et - la figure 5 est une vue similaire à la figure 4, illustrant la clé 20 d'interverrouillage représentée dans une position de rapport au point mort. On a représenté sur les figures 1 à 5, un mode de réalisation d'une commande interne d'une boîte de vitesses pilotée selon la présente invention pour déplacer alternativement plusieurs éléments d'engagement de rapports 1 à 4 juxtaposés, dans un carter (non représenté) de la boîte de vitesses, un axe de 25 commande 5 propre à tourner, sous l'action d'un actionneur extérieur non représenté, dans des paliers 7, 8 agencés de manière solidaire à une platine support 9 fixée sur l'une des parois du carter. L'axe de commande 5 porte classiquement au moins un doigt de passage à 13 pour l'engagement d'un élément et une pièce dite clé d'interverrouillage 30 14 destinée à immobiliser les autres éléments d'engagement lors du passage d'un rapport de vitesses. Selon la présente invention, l'axe de commande 5 porte également au moins une glissière 15, 16 de sélection comportant au moins un pion de sélection 17 à 20 de telle sorte qu'il est propre à être d'abord engagé sélectivement, par translation de la glissière 15, 16 longitudinalement sur l'axe de commande 5, 5 dans l'une des ouvertures 21 à 24 agencées chacune dans l'un des doigts de passage 10 à 13 associé à un élément d'engagement 1 à 4, puis à entraîner le doigt de passage ainsi sélectionné, par rotation de l'axe 5, de manière à réaliser l'engagement d'un rapport, tandis que la clé d'interverrouillage 14 constituée d'au moins une réglette 25, 26 dite de verrouillage, guidée en translation sur le 10 support 9 de l'axe de commande 5 et solidaire de la glissière 15, 16 coopère, concomitamment lors des déplacements de cette dernière, avec un plot 10a à 13a agencé sur chacun des doigts de passage 10 à 13 de manière à immobiliser en rotation les doigts de passage non sélectionnés et par voie de conséquence les autres éléments d'engagement. On a représenté sur les figures 1 à 5, une commande interne d'une boîte de vitesses à six rapports avant et un rapport de marche arrière. A titre d'exemple, les doigts de passage 10 à 13 commandent respectivement selon le sens de rotation de l'axe de commande 5, respectivement le rapport de 1er ou 2ème 3ème ou 4ème 5ème ou 6ème et le rapport de 20 la marche arrière. Ainsi, comme visible sur la figure 3, la commande interne est pourvue selon ce mode de réalisation représenté à titre non limitatif, de deux glissières, désignées première 15 et deuxième 16 glissière de sélection, portées par l'axe de commande 5 et propres à translater respectivement de manière sélective par 25 un actionneur. Chacune de ces glissières 15, 16 est agencée de manière coulissante dans un rail 30, 31, par exemple, usiné sur l'axe de commande 5 permettant avantageusement de les lier en rotation sans perturber le guidage de cet axe de commande 5 dans les paliers de guidage 7 et 8 solidaire de la platine 9. Par ailleurs, chacune des glissières 15, 16 est pourvue de deux pions de sélection 17, 18 et 19, 20 respectivement un pour chaque doigt de passage. Chacun de ces doigts de passage 10 à 13 est pourvu d'une bague de guidage 1Ob à 13b montée libre en rotation sur l'axe de commande 5 et juxtaposée les unes aux autres. Chaque bague présente une rainure transversale 21 à 24 afin 35 d'assurer la mise en coopération, lors des déplacements de la glissière de sélection 15 ou 16 d'un pion de sélection 17 à 20 avec une nervure 10c à 13c saillant de ladite rainure, comme illustré sur la figure 3. Chaque doigt 10 à 13 est en outre engagé dans l'un des quatre éléments 1 à 4 également désignés par le terme de " crosses " solidaires d'une fourchette 5 propre à déplacer un pignon ou un crabot (non représenté) pour réaliser l'engagement ou le dégagement de l'un des rapports de la boîte de vitesses. Comme illustré sur la figure 3, les glissières de sélection 15, 16 sont agencées sur l'axe de commande de manière sensiblement perpendiculaire et tel qu'un doigt de passage est apte à être sélectionné par un des pions 17 à 20 de 10 la première glissière alors qu'un doigt de passage adjacent est apte à être sélectionné uniquement par un pion 17 à 20 porté par la deuxième glissière, permettant avantageusement une sélection double assurant une réduction du temps de passage d'un rapport à l'autre, principalement lorsque le changement de rapport concerne deux fourchettes différentes, donc deux crosses différentes. Pour ce faire, on comprend que les rainures 21 à 24 des bagues de guidage des doigts de passage sont agencées en concordance avec leurs pions 17 à 20 respectifs. Du côté opposé aux rainures 21 à 24 des bagues de guidage des doigts, est agencée une clé d'interverrouillage 14, comme visible sur les figures 1, 4 et 5, 20 destinée à assurer l'immobilisation en rotation des doigts non sélectionnés. Cette clé d'interverrouillage 14 est constituée de deux réglettes 25, 26 guidées en translation dans un rail 40 à 43 réalisé sur les paliers 7 et 8 du support 9 de l'axe 5 et liées chacune à une glissière de sélection 15, 16. Chacune des réglettes 25 à 26 coopère avec un plot 10a à 13a agencé sur 25 chacune des bagues de guidage 1Ob à 13b des doigts de passage de manière à immobiliser en rotation ces derniers et par voie de conséquence les autres éléments d'engagement. A cet effet, chaque réglette 25, 26 est associée de manière symétrique à la glissière de sélection 15 ou 16 lui correspondant avec la même paire de doigts 30 de passage et est pourvue, pour chacun de ces doigts, d'une ouverture 21 à 24 présentant une ligne de guidage longitudinale 50 qui est prolongée à l'une de ses extrémités de part et d'autre d'une ligne de guidage transversale 51, à l'intérieur de laquelle est apte à se déplacer un plot saillant de la bague de guidage du doigt correspondant. Chacune des réglettes 25, 26 comporte en outre un moyen d'obturation 52, 53 d'au moins une ligne de guidage de l'autre réglette afin d'assurer une loi d'autorisation ou d'interdiction de certains déplacements des plots en fonction du rapport sélectionné. Ce moyen d'obturation 52, 53 est constitué, par exemple, d'au moins une barrière saillant de la réglette et coopérant avec la surface extérieure de l'autre réglette. On comprend qu'un tel jeu de barrières, suivant les positions relatives des deux réglettes, va assurer une autorisation ou une interdiction d'effectuer une 10 rotation du doigt de passage. Ce jeu de barrières 52, 53 assure également la fonction de butée 54 lors du dégagement d'un rapport, comme illustré à la figure 5, qui sera décrit en détail dans la suite de la description. Le fonctionnement de la commande interne de la boîte de vitesses ressort 15 déjà de la description qui en a été faite ci-dessus et va être maintenant expliqué en relation avec les figures 1 à 5. Ainsi, lors de la sélection d'un rapport, l'un ou les deux actionneurs reliés aux glissières 15, 16 sont activés par un calculateur, déplaçant longitudinalement la ou les glissières 15, 16 avec la ou les réglettes 25, 26 associées dans un sens 20 ou un autre et suivant la distance désirée afin de mettre en coïncidence un des pions 17 à 20 d'une des glissières avec une nervure 1Oc à 13c d'une des bagues de guidage du doigt de passage. Concomitamment, la clé de verrouillage 14 formée par les réglettes 25, 26 a été déplacée dans une position telle que leur barrière 52, 53 respective 25 n'autorise le déplacement que du plot 10a à 13a, correspondant au doigt de passage 10 à 13 sélectionné, dans sa ligne de guidage transversale 51, lors de la rotation de l'axe de commande 5 activé par son actionneur, selon l'un quelconque des sens de rotation afin de réaliser l'engagement d'un rapport de vitesses par le déplacement de la crosse. Le dégagement d'un rapport se fait en premier lieu par coulissement de la glissière et par conséquent de la réglette n'appartenant pas au pion de sélection 17 à 20 du rapport à désengager afin d'amener une barrière de verrouillage 52, 53 à l'extrémité opposée de la ligne de guidage transversale dans laquelle se trouve le plot du doigt de passage activé, puis rotation de l'axe de commande 5. Une telle manoeuvre des réglettes 25, 26 permet avantageusement d'interdire une rotation inopinée du doigt de passage, entraîné par sa propre inertie, lors de la rotation inverse de l'axe de commande qui basculerait la 5 fourchette du rapport à dégager vers le rapport de vitesse qui lui est associé, par la mise en place d'une butée, par exemple 54 comme visible à la figure 5. En liaison avec la figure 5, illustrant les réglettes 25 et 26 en position point mort, on a représenté dans le tableau ci-dessous la portion de ces réglettes selon un déplacement vers la flèche Fl ou vers la flèche F2 permettant d'autoriser ou 10 non la sélection d'un rapport de vitesses. Point mort Sélection 1-2 Sélection 3-4 Sélection 5-6 Sélection Mar Réglette 25 Représentation Translation Retour Translation Retour Fig. 5 selon la position point selon la flèche position Point flèche Fl mort F2 mort Réglette 26 Représentation Position point Translation Retour Translation Fig. 5 mort selon la flèche position point selon la flèche Fl mort F2 On comprend à la lecture de la description ci-dessus que la commande interne de la boîte de vitesses pilotée selon la présente invention permet 15 d'assurer un encombrement réduit de la commande ellemême ainsi qu'une rapidité dans l'exemple d'une architecture à six rapports et une qualité dans le passage des rapports par cette combinaison de réglettes et de glissières. Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec un mode de réalisation particulier elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits. 20 REVENDICATIONS 1. Commande interne d'une boîte de vitesses pilotée pour déplacer alternativement plusieurs éléments d'engagement (1 à 4) de rapports juxtaposés, dans un carter de la boîte de vitesses, comportant un axe de commande (5) 5 propre à tourner, sous l'action d'un actionneur dans des paliers (7, 8) agencés sur une platine support (9), cet axe de commande (5) porte au moins un doigt de passage (10 à 13) pour l'engagement d'un élément (1 à 4) et une pièce dite clé d'interverrouillage (14) destinée à immobiliser les autres éléments d'engagement lors du passage d'un rapport de vitesses, caractérisée en ce que l'axe de 10 commande (5) porte également au moins une glissière de sélection (15, 16) comportant au moins un pion de sélection (17 à 20) de telle sorte qu'il est propre à être d'abord engagé sélectivement, par translation de la glissière (15, 16) longitudinalement sur l'axe de commande (5), dans l'une des ouvertures (21 à 24) agencées chacune dans l'un des doigts de passage (10 à 13) associé à un 15 élément d'engagement (1 à 4), puis à entraîner ledit doigt de passage ainsi sélectionné, par rotation de l'axe (5), de manière à réaliser l'engagement d'un rapport, tandis que la clé d'interverrouillage (5) constituée d'au moins une réglette dite de verrouillage, guidée en translation sur le support (9) de l'axe (5) de commande et solidaire de la glissière (15, 16) coopère concomitamment lors 20 des déplacements de cette dernière avec un plot (10a à 13a) agencé sur chacun des doigts de passage (10 à 13) de manière à immobiliser en rotation les doigts de passage non sélectionnés et par voie de conséquence les autres éléments d'engagement. 2. Commande interne selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle est pourvue de deux glissières de sélection, désignées première (15) et deuxième (16) glissière, portées par l'axe de commande (5) et propres à translater respectivement de manière sélective, par un actionneur, sur l'axe de commande (5). 3. Commande interne selon la revendication 2, caractérisée en ce que chacun des doigts de passage (10 à 13) est engagé dans l'un des éléments d'engagement (1 à 4) et est pourvu d'une bague de guidage (10b à 13b) montée libre en rotation sur l'axe de commande (5) et juxtaposés les uns aux autres, et en ce que chaque bague (1 Ob à 13b) présente une rainure transversale (21 à 24) afin d'assurer la mise en coopération, lors des déplacements de la ou des glissière(s) de sélection d'un pion de sélection (17 à 20) avec une nervure (1Oc à 13c) saillant de la rainure. 4. Commande interne selon la revendication 2, caractérisée en ce que chacune des glissières (15, 16) comporte au moins un pion agencé de 5 manière qu'un doigt de passage (10 à 13) est apte à être sélectionné par un pion (17, 18) de la première glissière (15) alors qu'un doigt de passage adjacent est apte à être sélectionné par un pion (19, 20) porté par la deuxième glissière (16), préférentiellement chacune des glissières est pourvue de deux pions (17, 18; 19, 20). 5. Commande interne selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisée en ce que la clé d'interverrouillage (14) est constituée de deux réglettes (25, 26) guidées en translation sur les paliers (7, 8) du support (9) de l'axe (5) et associée de manière symétrique à la glissière de sélection (15, 16) lui correspondant avec la même paire de doigts de passage (10 à 13) et est 15 pourvue, pour chacun de ces doigts (10 à 13), d'une ouverture présentant une ligne de guidage longitudinale (50) qui est prolongée à l'une de ses extrémités de part et d'autre d'une ligne de guidage transversale (51), à l'intérieur de laquelle est apte à se déplacer un plot (1 Oa à 13a) saillant de la bague de guidage (1 Ob à 1 3b) du doigt correspondant. 6. Commande interne selon la revendication 5, caractérisée en ce que chacune des réglettes (25, 26) est en outre pourvue d'un moyen d'obturation (52, 53) des lignes de guidage de l'autre réglette afin d'assurer une loi d'autorisation ou d'interdiction des déplacements des plots (1ia à 13a) en fonction du rapport sélectionné et une butée dans la ligne de guidage 25 transversale (51) lors du dégagement d'un rapport. 7. Commande interne selon la revendication 5, caractérisée en ce que ce moyen d'obturation (52, 53) est constitué d'au moins une barrière saillant de la réglette et coopérant avec la surface extérieure de l'autre réglette. 8. Boîte de vitesses du type pilotée notamment pour véhicule automobile, comportant une commande interne de vitesses conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 7.