Brevet FR2887949A1 — publié le 20070105

BILLAGE EMBARQUE SUR DOIGT DE PASSAGE La présente invention se rapporte au domaine des boîtes de vitesses manuelles pour véhicules automobiles. Plus précisément, elle a pour objet une boîte de vitesses dans Laquelle ta rotation d'un axe de sélection permet de sélectionner t'axe et ia fourchette d'une ligne de vitesses, et dans laquelle [a rotation d'un axe de passage relié à un doigt de passage dont une partie coopère une butée fixe placée sur un w module de commande interne pour transmettre l'effort de passage à celui-ci et réaliser [e passage de!a vitesse désirée. Dans certaines situations, il est souhaitable de!imiter l'impact, pour le conducteur, des mouvements internes de certaines pièces de la boîte de vitesses. Par exempte, lors d'une alternance de sens du couple, (notamment lors d'une accélération ou d'une décélération), certaines pièces de la boîte de vitesses, comme!es pignons fous, subissent de faibles déplacements induisant des efforts ou des vibrations dans l'ensemble de la chaîne de transmission. Ces efforts ou vibrations peuvent alors être ressentis jusqu'au pommeau de changement de vitesse, dans l'habitacle, ce qui peut s'avérer gênant pour le conducteur. Par la publication FR2464161, on connaît une boîte de vitesses de véhicule automobile comportant un axe de sélection, dont ta rotation permet la sélection de l'axe et de la fourchette correspondant à la ligne de vitesses souhaitée, et un axe de passage, dont la rotation assure, par ['intermédiaire d'un doigt de passage approprié, !a translation d'un module de commande interne entraînant la fourchette et l'axe sélectionnés, permettant ainsi te passage de!a vitesse désirée. Selon une autre disposition connue, illustrée par la publication FR2686385, les axes de sélection et de passage sont parfois confondus en un seul élément dont la rotation entraîne la sélection d'une ligne de vitesses, et dont la translation entraîne le passage de la vitesse souhaitée, ou à t'inverse, dont la translation entraîne la sélection d'une ligne de vitesses, et ta rotation entraîne le passage de ta vitesse souhaitée. De telles boîtes de vitesses incluent généralement des dispositifs de verrouillage des vitesses engagées, [e plus souvent par billage. Ces dispositifs de verrouillage n'ont toutefois aucune influence sur la transmission des mouvements des pignons fous, dans certaines conditions de fonctionnement (variations de sens du couple, en particulier). Pour [imiter ce phénomène, certaines boîtes de vitesses comportent un ensemble de butées internes, mais de tels dispositifs s'avèrent généralement encombrants, et augmentent [a complexité et le coût de réalisation de l'ensemble. La présente invention a pour but de limiter les remontées, te long de la ro chaîne de transmission, des mouvements, principalement des pignons fous, survenant dans certaines conditions de conduite. Elle prévoit à cet effet d'introduire un jeu mécanique entre les butées fixes et ta partie concernée du doigt de passage avec laquelle elles coopèrent. De préférence, le jeu fixe est supérieur à l'amplitude des déplacements dudit module de commande interne sous l'effet des mouvements, en particulier du pignon fou, dans certaines conditions de conduite, lorsque ladite boîte de vitesses est en position de point mort ou de rapport engagé. Conformément à l'invention, un dispositif approprié peut assurer l'indexation de la position du doigt de passage entre [es butées fixes, dans [es positions de point mort et de rapport de vitesse engagé de [a boîte de vitesses. Selon un mode de réalisation particulier de t'invention, te dispositif d'indexation est constitué d'un billage apte à coopérer, d'une part, avec un logement approprié ménagé dans ta partie concernée du doigt de passage, et, d'autre part, lorsque la boîte de vitesses est dans une position de point mort ou de rapport de vitesse engagé, avec un cran d'indexage prévu entre les butées fixes. Dans ce cas, le billage et ledit cran d'indexage sont dimensionnés de tette manière que l'effort induit, sur le module de commande interne, par des mouvements, en particulier des pignons fous, est inférieur à l'effort nécessaire pour désassocier le billage du cran d'indexage. Ledit dispositif d'indexation peut être composé d'un ressort à lame placé sur une partie du doigt de passage: dans ce cas, ta raideur du ressort à lames est telle que l'effort induit sur te module de commande interne, par des mouvements du pignon fou, est inférieur à l'effort nécessaire pour permettre une déformation sensible du ressort à Eames. Le dispositif d'indexation peut aussi être constitué d'un élément déformable, par exemple un joint réalisé dans un matériau élastomère, placé sur une partie du doigt de passage: dans ce cas, ledit joint est dimensionné de telle sorte qu'il absorbe, sans le transmettre à l'axe de passage, l'effort transmis au module de commande interne par [es du pignon fou. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront à la lecture de la description qui suit, en référence aux figures annexées dans lesquelles: in la figure 1 est une vue schématique partielle, en perspective, d'une boîte de vitesses selon ['invention, la figure 2 est une vue schématique en coupe du dispositif d'indexation de la position du doigt de passage, en position de point mort ou de rapport de vitesse engagé d'une boîte de vitesses selon l'invention, dans lequel l'indexation est réalisée par une bille, la figure 3 est une vue schématique en coupe du dispositif d'indexation de la position du doigt de passage, en position de passage d'un rapport d'une boîte de vitesses selon l'invention, dans lequel l'indexation est réalisée par une bille, les figures 4A, 48, et 4C sont des vues schématiques de dessus du dispositif d'indexation de [a position du doigt de passage, en position de point mort, de rapport de vitesse engagé, ou de passage d'une vitesse, d'une boîte de vitesses selon l'invention, dans lequel l'indexation est réalisée par un ressort à lame, - la figure 5 est une vue schématique en coupe du doigt de passage et des butées fixes d'une boîte de vitesses selon l'invention, dans laquelle l'indexation de la position du doigt de passage entre les butées fixes est réalisée au moyen d'un ressort à lame. La boîte de vitesses 1 partiellement représentée par ta figure 1 comporte un axe de sélection 2 dont la rotation permet de sélectionner une fourchette et son axe associé 3 d'une ligne de vitesses, ainsi qu'un axe de passage 4. L'axe 4 est relié par des moyens appropriés (non représentés sur la figure 1) au levier de vitesses situé dans ('habitacle. it est solidaire d'un doigt de passage 5 approprié, dont une partie 51 est placée entre deux butées fixes 6 et 6' solidaires d'un module de commande interne 7. Sur la figure 1, les butées fixes 6 et 6' sont (es deux pattes d'un étrier placé sur un manchon 8 du module de commande interne 7, sensiblement placé autour de l'axe de sélection 2, [e doigt de passage 5 ne pouvant ainsi, en outre, s'éloigner du manchon 8 dudit module de commande interne 7. Ce mode de réalisation n'est toutefois pas limitatif, et d'autres modèles de butées fixes 6 et 6' peuvent être envisagés. Lors du passage d'une vitesse, la rotation de l'axe de passage 4 entraîne, grâce à la coopération de la partie 51 dudit doigt de passage 5 avec l'une ou l'autre des butées fixes 6 ou 6', la transmission de ['effort de passage au module de commande interne 7 dont fa translation, sous l'effet de l'effort de passage, conduit au passage de vitesse. Conformément à l'invention, un jeu fixe ^X est introduit, entre ta partie 51 du doigt de passage 5 et les butées fixes 6 et 6' : ce jeu est matérialisé par les jeux symétriques Ax et 6x', mentionnés sur la figure 2, entre la partie 51 du doigt de passage 5 et chacune des butées fixes 6 et 6'. Le jeu AX est préalablement défini de manière à être supérieur aux déplacements en translation du module de commande interne 7, induits par les mouvements, principalement du pignon fou, sous l'effet de conditions particulières de conduite (variations de sens du couple, par exemple). Le jeu AX est par exemple de l'ordre de quelques dixièmes de millimètre. De plus, la position de la partie 51 du doigt de passage 5 est indexée par un dispositif approprié 9. Sur les figures 2 et 3, le dispositif d'indexation 9 est constitué d'un billage 10 apte à coopérer, d'une part, avec un logement approprié 11 (non détaillé sur les figures) ménagé sur [a partie 51 du doigt de passage 5, et, d'autre part, avec un cran d'indexage approprié 12 ménagé, entre les butées fixes 6 et 6', sur le manchon 8 du module de commande interne 7. Lorsque la boîte de vitesses 1 est dans une position de point mort ou de rapport de vitesse engagé, le billage 10 est logé dans ledit cran d'indexage 12, lesdits jeux.\x précédemment définis interdisant alors tout contact entre la partie 51 du doigt de passage 5 et chacune des butées fixes 6 et 6', ainsi que le montre ta figure 2. Lorsqu'un mouvement du pignon fou survient et entraîne un déplacement en translation du module de commande interne 7, il est alors nécessaire, pour que cette translation soit transmise à l'axe de passage 4, et, par [à, à travers toute la chaîne de transmission et jusqu'au levier de vitesses du conducteur, que soit vaincu l'effort nécessaire à sortir le billage 10 du cran d'indexage 12. Or, le billage 10 et le cran d'indexation 12 sont dimensionnés de telle sorte que l'effort à fournir pour déloger le billage 10 du cran d'indexation ro 12 soit généralement supérieur à t'effort transmis au module de commande interne 7 lors des mouvements du pignon fou. 1[ en résulte que ces mouvements ne seront, dans Ea plupart des cas, pas transmis jusqu'au conducteur. En revanche, lors du passage d'un rapport de vitesse, ['effort fourni par [e conducteur est supérieur à l'effort à fournir pour faire sortir le billage 10 du cran d'indexage 12. La partie 51 du doigt de passage 5 vient alors, sous ['effet de la rotation de l'axe de passage 4, contre t'une des butées fixes 6 ou 6', pour transmettre l'effort du conducteur au module de commande interne 7, et permettre ainsi, par la translation dudit module de commande 7, le passage du rapport de vitesse désiré. L'introduction, entre le doigt de passage 5 et [e module de commande interne 7 (via tes butées fixes 6 et 6'), d'un jeu A)( contrôlé et d'une indexation 9 de la position du doigt de passage 5 par rapport au module de commande interne 7 permet ainsi de filtrer la transmission de certains mouvements de pièces de la boîte de vitesses 1 et d'améliorer le confort de conduite. Les figures 4A, 4B, 4C, et 5 présentent un mode de réalisation alternatif du dispositif d'indexation 9 de la position de la partie 51 du doigt de passage 5 entre tes butées fixes 6 et 6'. Dans ce mode de réalisation, les billage et cran d'indexage 12 sont remplacés par un ressort à lames 13 sensiblement placé autour d'une partie appropriée 14 de ta partie 51 du doigt de passage 5. Lorsque ta boîte de vitesses est en position de point mort ou de rapport de vitesse engagé (voir les figures 4B et 5), les deux bras 131 et 132 du ressort à Lames 13 placent [a partie 51 du doigt de passage 5 dans une position sensiblement centrale entre tes butées fixes 6 et 6', en préservant ainsi lesdits jeux Ox et ox' précédemment définis. La raideur du ressort à lames 13 est ici dimensionnée de telle sorte que les translations du module de commande interne 7, induites par des mouvements du pignon fou sous t'effet de conditions particulières de conduite (variations de sens du couple, par exempte), ne suffisent pas à déformer ie ressort à lames 13. Lors du passage d'un rapport de vitesses, en revanche (voir les figures 4A et 4C), te ressort à lames 13 accompagne les mouvements du doigt de passage 5 et permet ainsi ta transmission de l'effort de passage, via tes butées fixes 6 et 6', au module de commande interne 7, et donc le passage de vitesse. En variante, [e ressort à lames 13 peut être remplacé par un élément déformable, par exemple réalisé dans un matériau élastomère: un joint, par exempte torique, 15 peut ainsi, par exemple et de manière non exclusive, être placé dans une gorge appropriée 16 ménagée dans la partie 51 du doigt de passage 5. Lors des passages de rapports de vitesses, le joint 15 est mis en compression par [es mouvements du doigt de passage 5; alors que, dans les positions de point mort ou de rapport de vitesse engagé, la compression du joint 15 engendrée par d'éventuelles translations du module de commande interne 7 sous l'effet de mouvements du pignon fou n'est pas suffisante pour être transmise à ['axe de passage 4. REVENDICATIONS 1. Boîte de vitesses (1) dans laquelle [a rotation d'un axe de sélection (2) permet de sélectionner l'axe et [a fourchette (3) d'une ligne de vitesses, et dans laquelle ta rotation d'un axe de passage (4) relié à un doigt de passage (5) dont une partie coopère avec l'une, (6) ou (6'), d'un ensemble d'au moins deux butées fixes (6) et (6') placées sur un module de commande interne (7) pour transmettre l'effort de passage au module de commande interne (7) et passer la r0 vitesse désirée, caractérisée en ce qu'un jeu mécanique fixe (AX) est introduit entre les butées fixes (6) et (6') et la partie (51) du doigt de passage (5) avec laquelle elles coopèrent. 2. Boîte de vitesses (1) selon [a revendication 1, caractérisée en ce que ledit jeu (AX) est supérieur à l'amplitude des déplacements du module de commande interne (7) sous l'effet de mouvements, en particulier du pignon fou, dans certaines conditions de conduite lorsque [a boîte de vitesses (1) est en position de point mort ou de rapport engagé. 3. Boîte de vitesses (1) selon l'une ou l'autre des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce qu'un dispositif approprié (9) permet l'indexation de la w position de la partie (51) du doigt de passage (5) entre les butées fixes (6) et (6'), dans les positions de point mort et de rapport de vitesse engagé de la boîte de vitesses (1). 4. Boîte de vitesses (1) selon la revendication 3, caractérisée en ce que le dispositif (9) est constitué d'un billage (10) apte à coopérer, d'une part, avec un logement approprié (11) ménagé dans la partie (51) du doigt de passage (5), et, d'autre part, lorsque la boîte de vitesses (1) est dans une position de point mort ou de rapport de vitesse engagé, avec un cran d'indexage (12) ménagé, entre les butées fixes (6) et (6'), sur le module de commande interne (7). 5. Boîte de vitesses (1) selon la revendication 4, caractérisée en ce que les billage (10) et cran d'indexage (12) sont dimensionnés de telle manière que l'effort induit, sur le module de commande interne (7), par des mouvements, en particulier du pignon fou, lorsque la boîte de vitesses (1) est en position de point mort ou de rapport engagé, est inférieur à t'effort nécessaire pour désassocier le billage (10) du cran d'indexage (12). 6. Boîte de vitesses (1) selon!a revendication 3, caractérisée en ce que le dispositif (9) est constitué d'un ressort à lames (13) sensiblement placé autour d'une partie appropriée (14) de la partie (51) du doigt de passage 5. 7. Boîte de vitesses (1) selon la revendication 6, caractérisée en ce que la raideur du ressort à lames (13) est telle que l'effort induit, sur le module de commande interne (7), par des mouvements, en particulier du pignon fou, lorsque la boîte de vitesses (1) est en position de point mort ou de rapport za engagé, est inférieur à l'effort nécessaire pour permettre une déformation sensible du ressort à lames (13). 8. Boîte de vitesses (1) selon la revendication 3, caractérisée en ce que le dispositif (9) est constitué d'un joint (15) apte à coopérer avec une gorge appropriée ménagée dans la partie (51) du doigt de passage (5). 9. Boîte de vitesses (1) selon la revendication 8, caractérisée en ce que te joint (15) est dimensionné de telle sorte qu'il absorbe, sans le transmettre à l'axe de passage (4), !'effort induit, sur le module de commande interne (7), par des mouvements, en particulier du pignon fou, lorsque la boîte de vitesses (1) est en position de point mort ou de rapport engagé. 10. Véhicule automobile équipé d'une boîte de vitesses (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 9.