Brevet FR2935164A1 — publié le 20100226

DISPOSITIF D'INDEXATION POUR COMMANDE INTERNE DE BOITE DE VITESSES La présente invention concerne la commande interne des boîtes de vitesses mécaniques. Plus précisément, elle a pour objet un dispositif d'indexation visant à retenir axialement les axes de fourchette dans des positions déterminées correspondant au point mort ou à des vitesses engagées. Dans une boîte de vitesses conventionnelle, à l'intérieur d'un carter, est disposée une tige de sélection mobile en rotation autour d'un axe longitudinal. Un doigt de passage de vitesses, porté transversalement par la tige de sélection et mobile par rapport à celle-ci en translation le long de l'axe longitudinal, est destiné à commander un ensemble de fourchettes. Chaque fourchette est disposée sur un axe propre, dit axe de sélection, et peut prendre trois positions : une position de repos et deux positions de passage (ou d'engagement) de rapport, symétriques par rapport à la position de repos. Les fourchettes vont de l'une à l'autre de ces positions par un mouvement de translation selon l'axe longitudinal provoqué par le doigt de passage. Lorsqu'un conducteur actionne le levier de passage de vitesses, la tige de sélection et le doigt de passage sont entraînés en rotation autour de l'axe longitudinal pour sélectionner la vitesse désirée, puis le doigt de passage seul est entraîné en translation le long de cet axe pour effectuer le passage de la vitesse souhaitée. Afin de sécuriser la fonctionnement des boîtes de vitesses, des moyens de d'indexation sont prévus, par exemple afin qu'un rapport ne puisse pas être désengagé de manière accidentelle, sans une action volontaire du conducteur. De manière connue, ces moyens consistent en des billages qui permettent de réaliser le positionnement précis et le maintien en position des pièces mobiles lorsque la boîte est dans une position de point mort ou de rapport de vitesse engagé. Il est notamment connu de prévoir un billage propre à chaque fourchette, permettant d'en indexer le positionnement en translation le long de l'axe longitudinal. Un exemple de ce genre de billages est représenté à la figure 1. En pratique, le billage comprend une bille 16 maintenue en appui sur l'axe de sélection 10 de la fourchette 12 associée, au moyen d'un ressort de poussée 18. Une extrémité de l'axe 10 de sélection est pourvu d'un creux central 20 destiné à indexer la position de point mort, ce creux 20 étant encadré de part et d'autre par des rampes formant des vé 221 et 222. Ces derniers permettent de marquer respectivement les deux positions d'engagement de la fourchette. De manière conventionnelle, la fourchette 12 est pourvu d'une encoche, ou crosse 141, pratiquée sur une saillie 14, et permettant au doigt de passage (non représenté) de la boîte de vitesses de mener la fourchette dans la position désirée. Actuellement, les efforts des constructeurs portent pour une grande part sur l'amélioration de la compacité des boîtes de vitesses mécaniques. Dans ce but, il est par exemple connu de rapprocher entre eux au maximum les couples de pignons destinés à être commandés par une même fourchette, notamment en supprimant des pièces auparavant intercalées entre ces pignons (telles que les cônes de friction, les synchroniseurs,...) Ce rapprochement a pour effet de diminuer très fortement les courses nécessaires à l'engagement d'un rapport, avec pour conséquence que la chaîne de cotes de garde au crabotage, qui permet de garantir le point mort de la boîte de vitesses, devient prépondérante sur les autres. Cela permet en particulier de supprimer le risque d'un double passage de vitesses. D'autre part, le profil de rampes qui forment le creux central et les vé latéraux dépendent de nombreux paramètres tels que les courses de passage, la réalisation des pièces qui constituent la chaîne de cotes de l'ensemble de commande de la boîte de vitesses, l'effort de billage de fourchette associée, etc. Il est donc très difficile pour un constructeur automobile, de concevoir un profil de billage identique pour l'ensemble des boîtes de vitesses qu'il produit, d'autant plus qu'il faut s'adapter aux goûts variables des conducteurs qui souhaitent ressentir dans le levier de commande des sensations plus ou moins � sportives � (c'est-à-dire allant d'une sensation douce à ferme). L'invention propose de remédier à ces inconvénients en fournissant un dispositif d'indexation permettant de démultiplier la course de l'axe de fourchette, et permettant en outre d'adapter facilement le profil de billage selon les besoins. Ainsi, l'invention concerne un dispositif d'indexation du mouvement d'un axe d'une fourchette d'une boîte de vitesses mécanique, comprenant des moyens d'indexation permettant de retenir la fourchette en position de point mort ou de vitesse engagée, et caractérisé en ce qu'une came à excentrique est intercalée entre l'axe de fourchette et les moyens d'indexation, la came étant entraînée en rotation par le mouvement de translation de l'axe de fourchette et destinée à coopérer avec les moyens d'indexation, l'axe de rotation de la came étant situé plus près de l'axe de fourchette que des moyens d'indexation, de sorte à amplifier le mouvement de l'axe de fourchette par rapport aux moyens d'indexation. Ainsi, grâce à l'invention, la course de l'axe de fourchette est démultiplié par l'effet de levier obtenu au moyen de la came à excentrique. On a donc une course satisfaisante au niveau des moyens d'indexation, même pour une course de l'axe de fourchette très réduite. De plus, le profil d'indexation n'est plus sur l'axe de fourchette, et il devient très facile de modifier ce dernier sans toucher à la fourchette, en remplaçant simplement la came. Dans une réalisation, les moyens d'indexation comprennent un billage. Dans une réalisation, le billage comprend une bille et un ressort, le ressort étant apte à maintenir la bille en appui sur une surface en regard de la came, cette dernière étant pourvue d'au moins une empreinte correspondant à la position de point mort. Dans une réalisation, la came comprend, de part et d'autre de l'empreinte de point mort, deux empreintes correspondant chacune à une position de vitesse engagée. Dans une réalisation, la came et l'axe de fourchette sont, à une extrémité de ce dernier éloignée de la fourchette, en liaison de type pignon-crémaillère. Dans une réalisation, la came est de forme généralement cylindrique, la distance entre l'axe de fourchette et le billage étant sensiblement égale au double du rayon de la came. Dans une réalisation, l'entraxe de la came à excentrique est égal à la moitié de son rayon. L'invention concerne également une boîte de vitesses mécanique, manuelle ou pilotée, pourvue d'au moins un dispositif d'indexation tel que défini ci-dessus. Un exemple de réalisation de l'invention est décrit ci-après, de manière non limitative, en relation avec les figures annexées, parmi lesquelles : - la figure 1, déjà décrite montre un dispositif d'indexation couramment utilisé ; - les figures 2 et 3 montrent un exemple de réalisation de l'invention, en perspective pour la figure 2 et en élévation latérale pour la figure 3. Sur les figures 2 et 3 est représentée une fourchette 32, pourvue de sa crosse d'engagement 321. La fourchette et sa crosse sont de type connu. L'axe 30 de la fourchette est également conventionnel, à l'exception de son extrémité 301 qui n'est plus pourvue, comme dans l'art antérieur, d'un profil de billage, mais d'une pluralité de dents formant une crémaillère. Les moyens de billage, comprenant une bille 16 et un ressort de poussée 18 sont également, de manière classique, solidaires du carter de boîte (non représenté). Selon l'invention, ceux-ci sont éloignés de l'axe 30 de fourchette, de manière à intercaler entre ce dernier et les moyens de billage une came à excentrique 34. Dans l'exemple, la came est de forme générale cylindrique de rayon R (figure 3). La came est apte à pivoter autour d'un axe 341 solidaire du carter de boîte. Selon l'invention, celui-ci est disposé plus près de l'extrémité 301 de l'axe 30 que du billage. Une portion 343 de la came est pourvue de dents aptes à engrener avec les dents de l'extrémité 301 de l'axe 30. Ainsi, la came 34 et l'axe 30 de fourchette sont en liaison de type pignonûcrémaillère, et tout mouvement de translation de l'axe 30 entraîne un mouvement de rotation de la came 34 autour de son axe 341. Une portion de la came 34, éloignée de la portion dentée, est apte à coopérer avec le billage. Dans ce but, elle présente un profil comprenant au moins une empreinte 342 destinée à matérialiser la position de point mort. Elle présente avantageusement, de part et d'autre de cette empreinte, deux empreintes matérialisant chacune une position de vitesse engagée. Grâce à l'effet de levier résultant de l'excentrique, le mouvement de translation de l'axe 30 se retrouve amplifié au niveau du billage, et l'on peut ainsi obtenir une indexation du mouvement satisfaisante pour une course de l'axe 30 très réduite. D'autre part, il est possible de jouer sur l'entraxe pour modifier selon les besoins le coefficient de démultiplication obtenu grâce à l'excentrique. Dans l'exemple, l'entraxe de l'excentrique, c'est-à-dire la distance entre le centre de la came 34 et son axe de rotation 341 est égal à la moitié du rayon, soit R/2. L'invention permet donc une indexation optimale du mouvement des fourchettes, et en particulier une séparation des différentes positions satisfaisante lorsque la course de la fourchette est très réduite. Il est ainsi possible de définir de façon plus aisée le profil de billage, et donc la mise au point des courses de passage de vitesses (point mort, montée d'effort, courses d'avalage, maintient de la fourchette vitesse passée, etc.) De plus, comme la came est facilement interchangeable, on peut facilement changer de profil sans toucher ni à la fourchette ni au billage, par exemple pour passer d'un type d'effort � sportif � à un type d'effort � onctueux �, permettant ainsi de modifier la sensation ressentie par le conducteur. REVENDICATIONS1. Dispositif d'indexation du mouvement d'un axe (30) d'une fourchette (32) d'une boîte de vitesses mécanique, comprenant des moyens d'indexation (16, 18, 342) permettant de retenir la fourchette (32) en position de point mort ou de vitesse engagée, et caractérisé en ce qu'une came (34) à excentrique est intercalée entre l'axe (30) de fourchette et les moyens d'indexation (16, 18, 342), la came (34) étant entraînée en rotation par le mouvement de translation de l'axe (30) de fourchette et destinée à coopérer avec les moyens d'indexation (16, 18, 342), l'axe (341) de rotation de la came étant situé plus près de l'axe (30) de fourchette que des moyens d'indexation (16, 18, 342) de sorte à amplifier le mouvement de l'axe (30) de fourchette par rapport aux moyens d'indexation (16, 18, 342). 2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel les moyens d'indexation (16, 18, 342) comprennent un billage (16, 18). 3. Dispositif selon la revendication 2, dans lequel le billage comprend une bille (16) et un ressort (18), le ressort (18) étant apte à maintenir la bille (16) en appui sur une surface en regard de la came (34), cette dernière étant pourvue d'au moins une empreinte (342) correspondant à la position de point mort. 4. Dispositif selon la revendication 3, dans lequel la came (34) comprend, de part et d'autre de l'empreinte (342) de point mort, deux empreintes correspondant chacune à une position de vitesse engagée. 5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel la came (34) et l'axe (30) de fourchette sont, à une extrémité (301) de ce dernier éloignée de la fourchette (12), en liaison de type pignon-crémaillère. 6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel la came (34) est de forme généralement cylindrique, la distance entre l'axe (30) de fourchette et le billage étant sensiblement égale au double du rayon (R) de la came (34). 7. Dispositif selon la revendication 6, dans lequel l'entraxe de la came à excentrique est égal à la moitié de son rayon (R). 8. Boîte de vitesses mécanique, manuelle ou pilotée, pourvue d'au moins un dispositif d'indexation selon les revendication 1 à 7.