Brevet FR2923885A1 — publié le 20090522

DISPOSITIF DE COMMANDE INTERNE D'UNE BOITE DE VITESSES DE VEHICULE AUTOMOBILE La présente invention concerne un dispositif de commande interne d'une boîte de vitesse de véhicule, notamment de véhicule automobile, pour l'engagement des rapports de vitesse, sur une boîte de vitesses à arbres parallèles. Les boîtes de vitesses manuelles des véhicules automobiles, comportent un premier arbre lié au moteur du véhicule par un embrayage, et un deuxième arbre parallèle récepteur, lié aux roues motrices du véhicule. Ces arbres peuvent être reliés entre eux par des couples de pignons formant un engrenage, transmettant le mouvement de l'un à l'autre suivant différents rapports de démultiplication, correspondant respectivement à autant de rapports de vitesse. Un des pignons de chaque engrenage est solidaire d'un des arbres, l'autre pignon de l'engrenage monté libre en rotation sur l'autre arbre, peut être rendu solidaire de son arbre par le coulissement axial d'un manchon de synchronisation. Ce coulissement réalise d'abord une synchronisation des vitesses des deux éléments par un dispositif de synchronisation comportant des cônes de frottement, puis un crabotage assurant la solidarisation du pignon sur l'arbre. Chaque manchon de synchronisation peut commander l'engagement d'un rapport disposé axialement d'un côté, ou de deux rapports disposés des 25 deux côtés du manchon. De plus, un rapport de marche arrière réalise une inversion du sens de marche de l'arbre récepteur. Pour l'engagement des rapports de vitesse, un dispositif connu comporte un levier de vitesse déplacé par le conducteur suivant une grille en 30 double H. Pour cette grille un déplacement latéral suivant une ligne transversale, correspond à un mouvement de sélection d'une fourchette de commande d'un manchon, en venant s'aligner sur une ligne longitudinale, et un déplacement longitudinal correspond à un mouvement de passage engageant un rapport. Pour une boîte à cinq rapports, la grille comporte deux lignes longitudinales réalisant chacune de part et d'autre, deux passages. Sur un côté de ces deux lignes, une troisième ligne permet longitudinalement dans une direction, un passage du cinquième rapport, et une quatrième ligne décalée latéralement vers l'extérieur suivant un écart réduit par rapport aux autres écarts, permet dans la direction inverse un passage de la marche arrière. Chacune de ces deux lignes légèrement décalées permettent de sélectionner une fourchette et d'engager le rapport correspondant, sans déplacer la fourchette de l'autre rapport. Suivant une disposition connue présentée notamment dans le document EP-A1-0708277, un mouvement de sélection met un doigt de passage successivement à la hauteur de moyens d'entraînement de différents axes supportant chacun une fourchette de commande d'un manchon, ces moyens d'entraînement étant appelés aussi noix de fourchette. Les noix de fourchette sont constituées de plaques superposées, d'épaisseur sensiblement égales, chacune commandant le passage de rapports de marche avant suivant des lignes de passage comportant des écarts sensiblement identiques. Les plaques formant les noix de passage des rapports de marche avant sont rapprochées, mais la noix de marche arrière est espacée de celle du cinquième rapport. II faut alors un doigt de passage différent pour commander cette noix. De plus, chaque noix de passage est liée à une fourchette. Compte tenu des dispersions de fabrication sur les composants reliant la noix de marche arrière à celle du cinquième rapport, un jeu entre ces noix est nécessaire, et la distance les séparant est imprécise. Cette disposition demande une course de sélection importante pour passer d'une sélection du cinquième rapport à celle de la marche arrière, le débattement latéral du levier de vitesse est élevé. La présente invention a notamment pour but d'éviter ces inconvénients de la technique antérieure, et de proposer un dispositif d'engagement pour une marche arrière comportant une noix de fourchette distincte de celle du dernier rapport de marche avant, avec une course de sélection réduite. Elle propose à cet effet un dispositif de commande interne d'une boîte de vitesses à arbres parallèles, notamment de véhicule automobile, lié à un levier de vitesse réalisant un déplacement transversal de sélection suivant une ligne de point mort, pour ajuster un doigt de passage sur une noix de fourchette qui entraîne une fourchette de commande d'un manchon de synchronisation, ce levier de vitesse engageant des rapports suivant des lignes de passages longitudinales, en effectuant un coulissement axial de ces noix, deux lignes de passage décalées l'une par rapport à l'autre et situées de part et d'autre de la ligne de point mort, étant prévues pour engager par deux noix différentes, dans un sens un dernier rapport de marche avant, et dans l'autre sens la marche arrière, caractérisé en ce que les deux noix de fourchette du dernier rapport de marche avant et de la marche arrière, sont directement maintenues sur un même axe de fourchette, l'une étant solidaire de cet axe, l'autre pouvant coulisser axialement par rapport à cet axe. Un avantage essentiel du dispositif selon l'invention, est que les deux noix de fourchette étant directement maintenues sur un même support, elles peuvent être facilement disposées de manière jointive l'une sur l'autre, et les rainures recevant le doigt de passage étant aussi jointives, la course de sélection du doigt de passage peut être optimisée. Le dispositif de commande de boîte de vitesses selon l'invention peut en outre comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, qui peuvent être combinées entre elles. Selon une disposition particulière de l'invention, les noix de fourchette forment des plaques posées à plat l'une sur l'autre. Une première noix de fourchette peut être liée à un manchon qui coulisse sur l'axe de fourchette, et la deuxième noix de fourchette peut être fixée de manière coulissante sur la première noix, tout en entraînant axialement cet axe de fourchette. Avantageusement, des rivets sont fixés sur une des noix de fourchette, et coulissent axialement dans des rainures réalisées sur l'autre noix de fourchette. La deuxième noix de fourchette fixée de manière coulissante sur la première noix, peut comporter une fente dans laquelle s'engage un pion lié à l'axe de fourchette. Selon une caractéristique de l'invention, la largeur des faces d'appui des noix de fourchette du cinquième rapport et de la marche arrière, utilisées pour l'appui du doigt de passage lors du dégagement de ces rapports, est réduite par rapport à la largeur des faces d'appui utilisées pour l'engagement de ces rapports. Avantageusement, la largeur des faces d'appui des noix de fourchette du cinquième rapport et de la marche arrière, utilisées pour le dégagement de ces rapports, est inférieure au quart de celle des faces d'appui utilisées pour l'engagement de ces rapports. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques et avantages apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-après donnée à titre d'exemple, en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 présente une grille de passage superposée sur des noix de fourchette, selon l'art antérieur ; - la figure 2 présente schématiquement les noix de fourchette selon l'art antérieur, le doigt de passage étant en position de dégagement de la noix de marche arrière ; - la figure 3 présente un empilage des différentes noix de fourchette de la commande de boîte de vitesses, selon l'art antérieur ; -les figures 4 et 5 présentent des noix de passage du cinquième rapport et de la marche arrière selon l'invention, liées à un même axe de fourchette ; et - la figure 6 présente schématiquement les noix de fourchette, le doigt de passage étant en position de dégagement de la marche arrière. La figure 1 présente une grille de passage 1 dans laquelle se déplace un levier de vitesse 10, cette grille étant superposée de manière schématique sur le cheminement d'un doigt de passage 30 actionnant les noix de fourchette 20, 22, 24, 26, ce doigt reproduisant en interne les mouvements du levier. La grille 1 comprend une ligne transversale de sélection 2 correspondant à un point mort, pour ajuster le doigt de passage 30 sur une des noix de fourchette, entraînant une fourchette de commande d'un manchon de synchronisation. La grille 1 comprend aussi une première ligne de passage longitudinale 4, pour réaliser par le doigt de passage 30 un coulissement axial de la noix 20 liée à la fourchette de passage du premier et du deuxième rapport, et une deuxième ligne de passage 6 pour la noix de fourchette 22 du troisième et quatrième rapports. Ces lignes 4, 6 se prolongent de part et d'autre de la ligne de sélection transversale 2. La grille 1 comprend deux autres lignes de passage situées chacune de part et d'autre de la ligne de sélection 2, la première ligne 8 permet dans une direction l'entraînement de la noix de fourchette 24 du cinquième rapport, et la deuxième ligne 10 moins décalée latéralement que les autres lignes de passage, permet l'entraînement dans l'autre direction de la noix de fourchette 26 de marche arrière. On notera que les faces d'appui des noix du cinquième rapport 24 et de la marche arrière 26, pour le dégagement de ces rapports, ont une largeur réduite représentant environ la moitié de celle des faces d'appui pour l'engagement. Le doigt de passage 30 est encadré latéralement par une clé d'interverrouillage représentée par deux pavés 32, 34, qui coulissent latéralement en même temps que le doigt, tout en restant fixe longitudinalement. Les pavés 32, 34 de la clé d'interverrouillage empêchent après la sélection d'une noix de fourchette, un entraînement accidentel d'une autre noix par le doigt de passage 30 qui serait mal positionné en hauteur, pour éviter un passage simultané de deux rapports. Dans cet art antérieur, chaque noix de passage est directement fixée sur un axe de fourchette. On notera qu'il y a alors un jeu latéral entre chaque noix, qui provient des dispersions de fabrication liées au montage des différents axes de fourchettes. La figure 2 présente le doigt de passage 30 en position de dégagement de la noix de marche arrière 26, et latéralement en appui sur la noix de fourchette du cinquième rapport 24. Compte tenu du jeu latéral entre la noix du cinquième rapport 24 et celle de la marche arrière 26, les faces d'appui pour le dégagement de ces rapports doivent être suffisamment larges, pour s'assurer que la surface de recouvrement 40 utilisée pour le dégagement de la marche arrière, soit suffisante. Le doigt de passage 30 doit réaliser une sur-course transversale assez importante pour atteindre la noix 26 de marche arrière, la course latérale du levier de vitesse est élevée. De plus, la ligne de passage 8 du cinquième rapport se trouve éloignée de la butée de fin de course latérale du levier de vitesse, se trouvant sur la ligne de passage de la marche arrière 10. Cette disposition est peu ergonomique, pour passer du quatrième au cinquième rapport, le conducteur doit chercher la bonne position latérale sans repère précis. La figure 3 présente pour cet art antérieur l'ensemble des noix empilées, comprenant successivement en partant du haut, la noix du premier et deuxième rapport 20, la noix du troisième et quatrième rapport 22, la noix du cinquième rapport 24 et celle de la marche arrière 26. Au point mort, les rainures 58 recevant le doigt de passage sont alignées. On notera un petit jeu latéral entre chaque noix, chacune étant directement liée à sa fourchette. Les figures 4 et 5 présentent des noix de passage du cinquième rapport 24 et de la marche arrière 26 selon l'invention, liées à un même axe de fourchette 50 supportant une fourchette 52 de commande du manchon du cinquième rapport. Une première noix de fourchette de marche arrière 26 forme une plaque fixée parallèlement à l'axe de fourchette 50, sur un manchon 54 coulissant sur cet axe. Cette noix entraînée par le doigt de passage qui s'insère dans une rainure 58, entraîne à son tour par une fente 56 d'une autre tôle fixée aussi sur le manchon 54, un pion lié au dispositif de passage de la marche arrière. Une deuxième noix de fourchette 24 du cinquième rapport comprenant aussi une plaque, est directement superposée sur la plaque 26 formant la première noix. Cette deuxième noix 24 comporte aussi la rainure 58 d'entraînement du doigt de passage, qui est superposée au point mort à celle de la première noix 24. La deuxième noix 24 comporte par ailleurs une patte courbée contournant en partie l'axe 50, qui se termine par une fente 64 dans laquelle s'ajuste une goupille traversant cet axe, pour solidariser en translation cette noix et l'axe. La deuxième noix 24 est par ailleurs guidée en translation sur la première noix 26, par deux rivets 62 axialement alignés qui d'une part sont fixés sur la deuxième noix 24, et d'autre part peuvent coulisser dans deux rainures axiales découpées sur la première noix 26. Ce montage forme un guidage simple et économique. On réalise de cette manière un guidage axial libre et sans jeu, de la deuxième noix 24 qui reste plaquée en permanence sur la première noix 26 par les têtes des rivets, la course étant limitée par la longueur des rainures. On peut de cette manière optimiser la course de sélection du doigt de passage. La figure 6 présente le doigt de passage 30 en position d'engagement de la noix de marche arrière 26, ce doigt étant en appui latéral sur la noix du cinquième rapport 24. Le jeu latéral entre cette noix 24 et la noix de marche arrière 26 étant nul, la largeur des faces d'appui pour le dégagement de ces rapports peut être réduite, tout en permettant une surface de recouvrement 40 suffisante pour le dégagement de la marche arrière. Pratiquement, les faces d'appui des noix du cinquième rapport 24 et de la marche arrière 26, pour le dégagement de ces rapports, ont une largeur qui peut être réduite à moins du quart de celles des faces d'appui pour l'engagement. Compte tenue de cette largeur de face d'appui réduite et de l'absence de jeu entre ces deux noix, le doigt de passage 30, et donc le levier de vitesses, ont une course latérale totale diminuée, la ligne de passage de la marche arrière étant peu décalée par rapport à celle du cinquième rapport. De plus, la recherche de la ligne de passage du cinquième rapport est facilitée, celle-ci étant très proche de la butée de fin de course latérale. D'une manière générale et dans le cadre de l'invention, on peut inverser des structures de la commande de la boîte de vitesses. Par exemple, la noix de passage du cinquième rapport 24 peut être directement fixée sur l'axe de fourchette 50 de ce rapport, l'autre noix 26 de marche arrière étant montée coulissante sur cette première noix. REVENDICATIONS 1 ù Dispositif de commande interne d'une boîte de vitesse à arbres parallèles, notamment de véhicule automobile, lié à un levier de vitesse réalisant un déplacement transversal (2) de sélection suivant une ligne de point mort, pour ajuster un doigt de passage (30) sur une noix de fourchette qui entraîne une fourchette de commande d'un manchon de synchronisation, ce levier de vitesse engageant des rapports suivant des lignes de passages longitudinales (4, 6, 8, 10), en effectuant un coulissement axial de ces noix, deux lignes de passage (8, 10) décalées l'une par rapport à l'autre et situées de part et d'autre de la ligne de point mort, étant prévues pour engager par deux noix différentes (24, 26), dans un sens un dernier rapport de marche avant, et dans l'autre sens la marche arrière, caractérisé en ce que les deux noix de fourchette du dernier rapport de marche avant (24) et de la marche arrière (26), sont directement maintenues sur un même axe de fourchette (50), l'une (24) étant solidaire de cet axe, l'autre (26) pouvant coulisser axialement par rapport à cet axe. 2 ù Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les noix de fourchette (24, 26) forment des plaques posées à plat l'une sur l'autre. 3 ù Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'une première noix de fourchette (26) est liée à un manchon qui coulisse sur l'axe de fourchette (50), et la deuxième noix de fourchette (24) est fixée de manière coulissante sur la première noix, tout en entraînant axialement cet axe de fourchette. 4 ù Dispositif selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que des rivets (62) sont fixés sur une des noix de fourchette (24), et coulissent axialement dans des rainures réalisées sur l'autre noix de fourchette (26). 5 ù Dispositif selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que la deuxième noix de fourchette (24) fixée de manière coulissante sur la première noix (26), comporte une fente (56) dans laquelle s'engage un pion lié à l'axe de fourchette (50).6 ù Dispositif selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que la largeur des faces d'appui des noix de fourchette du cinquième rapport (24) et de la marche arrière (26), utilisées pour l'appui du doigt de passage lors du dégagement de ces rapports, est réduite par rapport à la largeur des faces d'appui utilisées pour l'engagement de ces rapports. 7 ù Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que la largeur des faces d'appui des noix de fourchette du cinquième rapport (24) et de la marche arrière (26), utilisées pour le dégagement de ces rapports, est inférieure au quart de celle des faces d'appui utilisées pour l'engagement de ces rapports.