Brevet FR2882122A1 — publié le 20060818

DISPOSITIF DE COMMANDE DE PASSAGE bE VITESSES La présente invention concerne un dispositif de commande de boîte de vitesses, notamment d'une boite de vitesses à arbres parallèles et à engrenages, 5 à commande externe par câbles. Plus précisément, elle a pour objet un dispositif de commande de passage de vitesses en deux parties, comprenant une première partie qui reçoit l'extrémité d'un câble de passage relié au levier de vitesses du conducteur et une deuxième partie qui est fixée sur la première partie et qui actionne un axe de commande interne de la boîte pour passer les vitesses en réponse aux déplacements du câble à partir du levier de vitesses. Lorsque le couple transmis par une boîte de vitesses varie brutalement, certains éléments du dispositif de commande interne de la boîte subissent des chocs qui sont transmis par le dispositif de commande externe de passage des vitesses, en particulier par le câble de passage, jusqu'au levier de vitesses et au pommeau d'extrémité de ce levier, qui est empoigné par le conducteur. En position de vitesse engagée, c'est-à-dire une fois crabotés sur leur arbre, les pignons fous montés sur l'arbre primaire débattent axialement en réponse aux variations du couple transmis par la boîte. Les pics d'effort, ou chocs correspondants, remontent jusqu'au pommeau du levier de vitesses par l'intermédiaire du câble de passage. Pour masquer ces remontées d'effort, il a déjà été proposé de disposer des butées de passage ailleurs que sur les pignons fous, afin de dissocier ces derniers du reste de la chaîne de passage de vitesses. Toutefois ce type de solution est incompatible avec les impératifs de compacité d'une boîte de vitesses. La publication EP 1482 213 décrit notamment un système d'actionnement pour commande des vitesses, dans lequel des plots cylindriques sont disposées entre deux pièces coaxiales de la commande, en vue d'amortir les vibrations transmises par celle-ci. La solution proposée par cette publication présente une certaine efficacité dans le domaine des hautes fréquences. Toutefois, les filtres à base d'élastomère présentent en général de fortes dispersions de caractéristiques et des difficultés de mise au point en raison du comportement fluctuant d'un comportement fluctuant sous contraintes mécaniques. Des problèmes de fiabilité sont également à craindre selon l'évolution de la température. Par la publication EP 579 532, on connaît un dispositif d'assistance mécanique au passage des vitesses qui assure une filtration efficace et facile à mettre en oeuvre des remontées d'effort vers le levier de vitesses grâce à un ressort hélicoïdal qui constitue un élément élastique d'amortissement particulièrement robuste. Malheureusement, les solutions connues sont loin de supprimer totalement les remontées d'efforts jusqu'au pommeau du levier de vitesses. En effet, leur action reste limitée parce qu'aucune d'elles ne repose sur une approche globale de la liaison cinématique entre le mécanisme interne de la boîte et le levier de vitesses. En particulier, la masse totale de la commande externe, la raideur de la liaison, et l'ensemble des frottements ne sont pas pris en compte. La présente invention vise à supprimer les efforts en provenance du mécanisme de la boîte ressentis par la main du conducteur sur son pommeau. Dans ce but, elle propose un dispositif de commande en deux parties en liaison pivotante, dont la raideur, les frottements, ainsi que la messe totale supportée par la première partie, sont ajustés pour amortir les chocs internes de la boîte qui remontent vers le levier de vitesses. Selon un premier mode de réalisation, la première partie comprend un levier de passage portant une rotule d'accrochage du système de commande, et la deuxième partie comprend un axe de passage qui actionne un axe de commande interne de la boîte. Selon un second mode de réalisation, la première partie comprend une première plaque portant une rotule d'accrochage du système de commande, et la deuxième partie comprend une deuxième plaque parallèle à la première, qui est solidaire d'un axe de passage actionnant un axe de commande interne de la boîte. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront clairement à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation particulier de celle-ci, en se référant aux dessins annexés, sur lesquels: - les figures IA et 1B illustrent un premier mode de réalisation de l'invention, - la figure 2 illustre un second mode de réalisation de l'invention, - la figure 3 illustre un troisième mode de réalisation de l'invention, et - la figure 4 est un schéma cinématique du dispositif. Sur la figure lA, la première partie 1 du dispositif proposé comprend un levier de passage 2 portant une rotule d'accrochage 3 d'un système de commande externe tel qu'un câble de passage de vitesses (non représenté) et une masse additionnelle 4. La deuxième partie 6 comprend un axe de passage 7, portant lui-même un doigt de passage 8, qui actionne de façon classique un élément de commande, tel qu'un axe de commande interne de la boîte (non représenté), Sur la figure 1B apparaît seule la première partie 1 du dispositif, sous forme éclatée. Le levier 2 porte un moyeu rigide 9, immobilisé en rotation dans une ouverture 11 du levier. Le moyeu 9 reçoit une extrémité de l'axe 7 entre des éléments élastiques 13 qui permettent à ce dernier de pivoter à l'intérieur du moyeu 9. L'axe 7 est fixé dans une noix rigide 14 séparée du moyeu 9 par les tampons élastiques 13. Conformément à l'invention, le débattement en rotation des deux parties 1 et 6, du dispositif est limité par celui de la goupille 16 (qui est solidaire de l'axe 7 par l'intermédiaire de la noix 14), dans l'ouverture allongée 17 du moyeu 9. Enfin, on note la présence de deux paliers 12, 20 solidaires du moyeu, qui guident en rotation l'axe 7 dans le moyeu 9. Sur la figure 2, on retrouve le levier 2, la rotule 3, la masse 4, l'axe 7, le manchon rigide 9, la goupille 16 et l'ouverture 17. Dans ce second mode de réalisation, le levier 2 porte donc tou jours un moyeu rigide 9 recevant l'axe de passage, mais aussi une lame de ressort 21 fixée sur l'extrémité supérieure de ce dernier pour lui permettre de pivoter dans le moyeu 9. Le débattement de l'axe dans le moyeu est autorisé par la flexibilité de la lame de ressort 21, et limité dans les mêmes conditions que précédemment par la goupille 16 et l'ouverture 17 du moyeu. Sur la figure 3, le dispositif comprend deux plaques parallèles 22, 23. La première plaque 22 porte la rotule d'accrochage 3 du système de commande externe et fait partie de la première partie 1 du dispositif, tandis que la deuxième plaque 23, solidaire de l'axe de passage 7 (qui actionne un axe de commande interne de la boîte par l'intermédiaire du doigt 8), fait partie de la deuxième partie 6 du dispositif. L'axe 7 est immobilisé en rotation à l'intérieur du moyeu 9, lui-même solidaire en rotation de Ici deuxième plaque 23. Dans ce troisième mode de réalisation, les deux plaques 22, 23, donc les deux parties 1, 6 du dispositif peuvent pivoter l'une par rapport à l'autre en comprimant un ressort, par exemple un ressort hélicoïdal 24, reçu dans un logement 26a, 26b de chaque plaque. Le débattement angulaire des deux plaques 22, 23, donc des deux parties 1, 6 est toutefois limité par celui un pion 27 fixé sur une des deux plaques 23, à l'intérieur d'une ouverture 28 de l'autre plaque 22. Dans les trois modes de réalisation de l'invention non limitatifs de l'invention décrits ci-dessus, le dispositif de commande proposé est un dispositif en deux parties 1, 6 dont une première partie 1 reçoit l'extrémité d'un système de commande externe de passage, tel qu'un câble de passage, relié au levier de vitesses du conducteur et une deuxième partie 6, en liaison pivotante de raideur contrôlée avec la première. La deuxième partie 6 actionne un élément du mécanisme de commande interne de la boîte pour passer les vitesses en réponse aux déplacements du système de commande externe à partir du levier de vitesses. La figure 4 illustre la chaîne cinématique correspondante entre le mécanisme interne de la boîte et le câble de passage. La deuxième partie 6 du dispositif reçoit de l'intérieur de la boîte, des chocs A, et les transmet à la première partie 1, au travers de la liaison pivotante entre les deux parties. La première partie reçoit de son côté les mouvements axiaux B, du système de commande externe (déplacement du câble dans sa gaine). Comme indiqué sur le schéma (qui s'applique dans les mêmes conditions aux trois modes de réalisation non limitatifs décrits ci-dessus), les deux parties 1 et 6 du dispositif, disposent entre elles d'une liaison pivotante. La raideur K de cette liaison, ainsi que la masse totale M supportée par la première partie 1 du dispositif (soit la masse du système de commande externe, à câble ou non, et la masse additionnelle 4) peuvent être choisis ou ajustés pour amortir les chocs internes de la boîte qui remontent vers le levier de vitesses. De façon analogue, le frottement global du dispositif, composé de l'amortissement C de la liaison pivotante, auquel s'ajoute celui du systèmE: de commande externe Cs (pour l'essentiel le frottement du câble dans sa gaine dans le cas d'une commande par câble) peut être ajusté en intégrant dans la première partie du dispositif des frottement additionnels d'ajustement Cs, mentionnés sur le schéma. Ainsi, la liaison cinématique assurée par le dispositif proposé, entre le mécanisme de passage interne de la boîte et le pommeau du levier est définie essentiellement par: - la masse totale M du système de commande externe (y compris le lest additionnel 4 qui apparaît sur les figures 1, 2 et 3, - la raideur K de la liaison pivot entre les deux parties du dispositif, et - la somme de l'amortissement de la liaison pivotante, des frottements du système de commande externe, et d'une éventuelle source de frottement additionnelle. En conclusion, le dispositif de commande proposé par l'invention est doté d'un amortisseur mécanique intégré au sein de chaîne cinématique de commande de passage de vitesses. En ajustant de façon appropriée la masse, la raideur et les frottements de cet amortisseur mécanique, il est possible de minimiser l'accélération et la vitesse du pommeau situé à l'extrémité de la chaîne cinématique des remontées d'efforts en provenance du mécanisme interne de passage de vitesses de la boîte. La filtration des pics d'efforts ainsi réalisée au niveau du dispositif proposé, permet de réduire considérablement les chocs ressentis par le conducteur. -7-REVENDICATIONS 1. Dispositif de commande des passages de vitesses d'une boîte à engrenages en deux parties, comprenant une première partie (1) qui reçoit l'extrémité d'un système de commande externe de passage relié au levier de vitesses du conducteur et une deuxième partie (6) qui actionne un élément du mécanisme de commande interne de la boite pour passer les vitesses en réponse aux déplacements du système de commande externe, caractérisé en ce que les deux parties (1, 6) du dispositif sont en liaison pivotante, dont la raideur les frottements ainsi que la masse totale supportée par la première partie (1) sont ajustés pour amortir les chocs internes de la boîte qui remontent vers le levier de vitesses. 2. Dispositif de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première partie (1) porte une masse additionnelle d'ajustement (4). 3. Dispositif de commande selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la première partie (1) intègre des moyens de frottement additionnels d'ajustement. 4. Dispositif de commande selon la revendication 1, 2, ou 3, caractérisé en ce que la première partie (1) comprend un levier de passage (2) portant une rotule d'accrochage (3) du système de commande externe et en ce que la deuxième partie (6) comprend un axe de passage (7) qui actionne un élément de commande interne de la boîte. 5. Dispositif de commande selon la revendication 4, caractérisé en ce que la première partie (1) porte un moyeu rigide (9) recevant une extrémité de l'axe de passage (7) entre des éléments élastiques (13) qui permettent à ce dernier de pivoter à l'intérieur du moyeu (9). 6. Dispositif de commande selon la revendication la revendication 5, caractérisé en ce que l'axe de passage (7) est fixé dans une noix rigide (14) séparée du moyeu (9) par les tampons élastiques (13). 7. Dispositif de commande selon la revendication 4, caractérisé en ce le levier (2) porte un moyeu rigide (9) recevant l'axe de passage (7) et une lame de ressort fixée (21) sur l'extrémité de ce dernier pour lui permettre de pivoter dans le moyeu (9). 5. Dispositif de commande selon l'une des revendications 4 à 7, caractérisé en ce que le débattement des deux parties (1, 6) est limité par celui d'une goupille (16) solidaire de l'axe de passage (7), dans une ouverture (17) du moyeu (9). 9. Dispositif de commande selon la revendication 1, 2, ou 3, caractérisé en ce que la première partie (1) comprend une première plaque (22) portant une rotule d'accrochage (3) du système de commande externe, et en ce que la deuxième partie (6) comprend une deuxième plaque (23) parallèle à la première, qui est solidaire d'un axe de passage (7) actionnant un élément de commande interne de la boite. 10. Dispositif de commande selon la revendication 9, caractérisé en ce que les deux parties (1, 6) peuvent pivoter l'une par rapport à l'autre en 20 comprimant un ressort (24). 11. Dispositif de commande selon la revendication 10 caractérisé en ce que le ressort (24) est un ressort hélicoïdal reçu dans un logement (26a, 26b) de chaque plaque (22, 23). 12. Dispositif de commande selon la revendication 10 ou 11, caractérisé en ce que le débattement des deux parties (1, 6) est limité par celui un pion (27) fixé sur une des deux plaques (23), à l'intérieur d'une ouverture de l'autre plaque (22).