Brevet FR2966544A1 — publié le 20120427

"SYSTEME DE COMMANDE POUR UNE BOITE DE VITESSES DE VEHICULE" La présente invention est relative à un système de commande pour une boîte de vitesses de véhicule. Plus particulièrement, l'invention concerne un système de commande pour une boîte de vitesses de véhicule, notamment automobile, comprenant des fourchettes qui sont destinées à actionner des synchroniseurs de la boîte de vitesses afin d'engager ou de dégager des rapports de vitesse et qui sont pourvues de manchons de guidage montés coulissants par rapport à une tringle de support. Ce genre de système est connu du document US3554047 dans lequel les fourchettes de commande fonctionnent selon un principe qui correspond, pour le montage des fourchettes sur leur tringle, à la disposition représentée à la figure 5. Dans ce système, la tringle 112 supporte deux fourchettes 121 et 122 qui sont adjacentes en étant séparées par un espace de longueur D1 quand la boîte est au point mort. Quand la fourchette référencée 121 se déplace de la distance D3 pour l'engagement d'un rapport et quand la fourchette référencée 122 se déplace de la distance D2 pour l'engagement d'un autre rapport, l'espace de longueur D1 est presque complètement rempli. Sans aménagement, une telle disposition de fourchettes sur leur tringle de support ne pourrait pas être appliquée à une boîte de vitesses à double embrayage dans laquelle un rapport peut être engagé quand un autre rapport n'est pas encore dégagé. Il faudrait par exemple allonger la longueur D1 pour que l'espace entre les fourchettes soit supérieur à la somme des distances D2 et D3. Un tel aménagement rendrait la tringle 112 plus longue et risquerait de rendre la boîte de vitesses moins compacte. Or, quelle que soit l'architecture de boîte de vitesses et d'embrayage, le nombre de rapports est de plus en plus grand dans les véhicules modernes. Le nombre de fourchettes est donc croissant et il faut éviter de choisir des dispositions de fourchettes défavorables à la compacité de la boîte. La présente invention a notamment pour but de remédier aux inconvénients de l'art antérieur. A cet effet, l'invention a pour objet un système de commande pour une boîte de vitesses de véhicule, notamment automobile, comprenant des fourchettes qui sont destinées à actionner des synchroniseurs de la boîte de vitesses afin d'engager ou de dégager des rapports de vitesse et qui sont pourvues de manchons de guidage montés coulissants par rapport à une tringle de support, caractérisé en ce que les manchons de guidage des fourchettes sont montés mutuellement télescopiques. Dans divers modes de réalisation du système selon l'invention, on peut éventuellement avoir recours en outre à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes . les manchons sont montés mutuellement télescopiques en coulissant partiellement l'un dans l'autre ; au moins deux des fourchettes ont leurs manchons télescopiques dont au moins l'un est pourvu d'une part d'un tronçon de support conformé pour le coulissement dudit manchon sur la tringle de support de fourchette et d'autre part d'un tronçon d'emmanchement conformé pour le coulissement partiel des manchons l'un dans l'autre ; une bague autolubrifiante est interposée entre le tronçon d'emmanchement de l'un des manchons et le tronçon de l'autre manchon qui coulisse dans ce tronçon d'emmanchement ; au moins une bague autolubrifiante est interposée entre au moins l'un des manchons et la tringle ; la tringle est un tube permettant un passage de lubrifiant ; les manchons comportent un dispositif d'indexation axial pour les positionner axialement sur 5 leur tringle. Par ailleurs, l'invention a également pour objet une boîte de vitesses comportant des arbres portant des engrenages à paires de pignons, des synchroniseurs de synchronisation de la rotation de l'un des pignons de 10 chaque engrenage par rapport à son arbre et des fourchettes actionnant les synchroniseurs afin d'engager ou de dégager des rapports de vitesse, caractérisée en ce qu'elle comporte un système de commande conforme à l'invention pour commander les synchroniseurs. 15 Par ailleurs, l'invention a également pour objet un véhicule, notamment automobile, comportant un moteur, une boîte de vitesses et un double embrayage interposé entre le moteur et la boîte de vitesses, caractérisé en ce que la boîte de vitesses est conforme à l'invention et en ce 20 que deux rapports peuvent être engagés simultanément par coulissement des manchons montés mutuellement télescopiques. D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description 25 suivante d'un de ses modes de réalisation, donné à titre d'exemple non limitatif, en regard des dessins joints. Sur les dessins : la figure 1 est une vue en perspective d'un système selon l'invention ; 30 la figure 2 est une vue en coupe longitudinale du système selon l'invention, en position de point mort de la boîte de vitesses ; la figure 3 est une vue conforme à la figure 2, en position de premier rapport engagé ; 35 - la figure 4 est une vue conforme à la figure 2, en position de premier rapport engagé et de deuxième rapport engagé ; la figure 5 schématise un système selon l'art antérieur. Sur les différentes figures, les mêmes références désignent des éléments identiques ou similaires. Aux figures sont illustrées des pièces de système de commande 10 de changement de rapports d'une boîte de vitesses, en particulier des fourchettes et leur tringle de support à coulissement. Ce système opère pour une boîte de vitesses à architecture de type manuelle à arbres parallèles et portant des engrenages pourvus d'un pignon fixe sur l'un des arbres et un pignon fou sur un autre des arbres. Une telle boîte peut être commandée manuellement ou de façon robotisée. Chaque pignon fou est associé à un synchroniseur à friction dont un manchon de synchronisation coulisse sur l'arbre portant le pignon fou correspondant, entre une position découplée à laquelle le pignon tourne fou par rapport à son arbre et une position accouplée à laquelle l'engrenage peut transmettre du couple. Ces arbres, ces pignons et ces synchroniseurs sont de type connu et ne sont pas représentés aux figures. Dans la description qui va suivre, la direction désignée comme longitudinale correspond à celles des arbres de boîte de vitesses, dont les tringles de support à coulissement des fourchettes sont parallèles. Les tringles sont fixes par rapport au carter de la boîte de vitesses. Les figures montrent l'une des tringles de support, qui est référencée 12. Elle est sous forme de tube creux. L'exemple de système de commande représenté aux figures comporte deux fourchettes permettant de commander deux synchroniseurs, par exemple adjacents et montés sur un même arbre de la boîte de vitesses. L'une des fourchettes, référencée 15, sert à la commande du premier et du troisième rapport de la boîte de vitesses et l'autre des fourchettes, référencées 16, sert à la commande du deuxième et du quatrième rapport. Les fourchettes servent à translater les manchons de synchronisation des synchroniseurs à friction. A cet effet, chaque fourchette comporte une partie arquée, respectivement référencées 17 et 18 pour les fourchettes 15 et 16. Cette partie arquée est conformée sensiblement suivant un demi-cercle destiné à être solidaire du manchon de synchronisation correspondant. Chaque fourchette comporte également un manchon de guidage qui est solidaire de la partie arquée correspondante. Les manchons de guidage sont respectivement référencés 21 et 22 pour les fourchettes et 16. L'axe des manchons est longitudinal, 15 perpendiculairement au plan général des parties arquées. Chaque manchon est aussi solidaire d'un étrier de commande. Les étriers sont respectivement référencés 23 et 24 pour les fourchettes 15 et 16. Ils sont déplacés par des actionneurs pour engager et dégager les rapports. Le manchon de guidage 22, appartenant à la fourchette 16 servant à la commande du deuxième et du quatrième rapport, est tubulaire en ayant un diamètre interne sensiblement correspondant au diamètre externe de la tringle 12. De ce fait, tout le manchon 22 peut servir de support de guidage pour le coulissement de la fourchette 12 sur la tringle 12. Le manchon de guidage 21, appartenant à la fourchette 15 servant à la commande du premier et du troisième rapport, est également tubulaire mais son diamètre intérieur varie. En effet, ce manchon 21 comporte d'une part un tronçon de support à coulissement 21A, situé à droite sur les figures, et d'autre part un tronçon d'emmanchement 21B. Les faces internes de ces tronçons sont de diamètres différents et sont reliés entre elles par un épaulement interne 21C. Le diamètre interne du tronçon de support 21A correspond sensiblement au diamètre externe de la tringle 12. Le diamètre interne du tronçon d'emmanchement 21B correspond sensiblement au diamètre externe du manchon de guidage 22. De la sorte, le manchon 21 est guidé à coulissement d'une part directement sur la tringle 12 et d'autre part sur le manchon de guidage 22, si bien que les manchons sont montés mutuellement télescopiques sur une partie de leur longueur. Ainsi, le manchon 22 coulisse partiellement dans le manchon 21. Le manchon 21 coulisse partiellement sur le manchon 22. Chaque manchon comporte un dispositif d'indexation longitudinale 30 par billage. Sur chaque manchon, le dispositif d'indexation comporte une bille 32 contrainte par un ressort qui n'est pas représenté aux figures. Le ressort est monté dans une douille 34 et appuie sur la bille pour sa coopération avec la tringle de support 12. A cet effet, sur cette tringle 12 et en correspondance de chaque bille 32, le dispositif d'indexation 30 comporte un groupe de trois creux 36. Dans chaque dispositif d'indexation, le creux du milieu est dédié au point mort du manchon correspondant et les autres creux correspondent à la position du manchon quand l'un ou l'autre de ses rapports de boîte est engagé. Des bagues autolubrifiantes 42 sont interposées d'une part entre les manchons entre eux, au niveau du tronçon d'emmanchement 21B, et d'autre part entre les manchons et la tringle. Pour le manchon 22, une bague 42 est au niveau de son tronçon de support 21A. Les bagues autolubrifiantes 42 sont situées à chaque extrémité des manchons. En remplacement des bagues autolubrifiantes, pour le coulissement, tout autres moyens équivalents peuvent être envisagés, par exemple des douilles à billes. Le fonctionnement du système ressort déjà en partie de la description qui précède et va maintenant être 35 détaillé. En position de point mort de la boîte de vitesses, tel que représenté aux figures 1 et 2, les billes 32 sont engagées dans le creux 36 situé au milieu de chacun des groupes de trois creux. Chaque manchon de guidage 21,22 de chaque fourchette 15,16 est au repos. Lors de l'engagement du premier rapport de la boîte de vitesses, l'étrier de commande de 23 est actionné pour décaler la fourchette 15 en coulissant sur la tringle de support 12. Le manchon 21 coulisse d'une part sur la tringle 12 et d'autre part sur l'un des tronçons d'extrémités du manchon 22, via les bagues autolubrifiantes 42 correspondantes. Le billage du manchon 22 lui permet de ne pas bouger axialement quand le manchon 21 coulisse. Lorsque le premier rapport est engagé, le manchon 21 est décalé vers la gauche en considérant les figures comme référence, pour atteindre sa position d'engagement de deuxième rapport comme représenté à la figure 3. À cette position d'engagement du premier rapport, le billage du manchon 21 est dans le creux de gauche dans son groupe de creux 36. Lors de l'engagement du deuxième rapport de la boîte de vitesses, l'étrier de commande de 24 est actionné pour décaler la fourchette 15 par coulissement du manchon 22 d'une part sur la tringle de support 12 et d'autre part dans le tronçon d'emmanchement 21B, via les bagues autolubrifiantes 42 correspondantes. Le billage du manchon 21 lui permet de ne pas bouger axialement quand le manchon 22 coulisse. Lorsque le deuxième rapport est engagé, le manchon 21 est décalé vers la droite en ses référant aux figures, pour atteindre sa position d'engagement de deuxième rapport comme représenté à la figure 4. À cette position d'engagement du deuxième rapport, le billage du manchon 22 est dans le creux de droite dans son groupe de creux 36. Comme représenté aux figures 2 à 4, le deuxième rapport peut être engagé quand le premier rapport n'est pas encore dégagé car le système est adapté à une boîte de vitesses à double embrayage interposé entre le moteur du véhicule et la boîte de vitesses. Un tel double embrayage est de type connu, tout comme la disposition des pignons et des arbres dans une telle boîte de vitesses. Avantageusement, comme une double course de manchon est nécessaire lors de l'engagement de deux rapports simultanés, le fait que les manchons soient partiellement télescopiques évite de les séparer de la distance longitudinale correspondant au débattement qui est représentatif de l'engagement de deux rapports. Ici, la longueur de coulissement mutuel des manchons correspond à la course de deux engagements de rapports. Avantageusement, le système selon l'invention permet d'augmenter la longueur de guidage des fourchettes sur leur tringle tout en compactant la longueur totale du système à fourchettes. Il est particulièrement avantageux dans une boîte de vitesses associée à un double embrayage, mais il est aussi applicable dans une boîte de vitesses associée à un embrayage simple et ayant une seule course entre fourchettes. Avantageusement, le billage d'indexation des manchons permet qu'ils puissent se déplacer indépendamment l'un de l'autre, même s'il y a des frottements lors de leur coulissement mutuel. Avantageusement, la tringle sous forme de tube permet un passage de lubrifiant, par exemple d'un conduit proche du carter d'embrayage vers un conduit proche de l'extrémité de la boîte de vitesses, pour alimenter en huile de lubrification les arbres, roulements et/ou synchroniseurs de la boîte de vitesses. En variante non représentée, la tringle est pleine et/ou n'est pas utilisée pour le passage de lubrifiant. REVENDICATIONS1. Système de commande pour une boîte de vitesses de véhicule, notamment automobile, comprenant des fourchettes (15, 16) qui sont destinées à actionner des synchroniseurs de la boîte de vitesses afin d'engager ou de dégager des rapports de vitesse et qui sont pourvues de manchons de guidage (21, 22) montés coulissants par rapport à une tringle de support (12), caractérisé en ce que les manchons (21, 22) de guidage des fourchettes sont montés mutuellement télescopiques. 2. Système selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les manchons (21, 22) sont montés mutuellement télescopiques en coulissant partiellement l'un dans l'autre. 3. Système selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'au moins deux des fourchettes (15, 16) ont leurs manchons télescopiques (21, 22) dont au moins l'un (21) est pourvu d'une part d'un tronçon de support (21A) conformé pour le coulissement dudit manchon (21) sur la tringle de support de fourchette et d'autre part d'un tronçon d'emmanchement (21B) conformé pour le coulissement partiel des manchons (21, 22) l'un dans l'autre. 4. Système selon la revendication précédente, caractérisé en ce que qu'au moins une bague autolubrifiante (42) est interposée entre le tronçon d'emmanchement (21B) de l'un (21) des manchons et le tronçon de l'autre manchon (22) qui coulisse dans ce tronçon d'emmanchement (21B). 5. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins une bague autolubrifiante (42) est interposée entre au moins l'un des manchons (21, 22) et la tringle (12). 6. Système selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que la tringle (12) est un tube permettant un passage de lubrifiant. 7. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les manchons (21, 22) comportent un dispositif d'indexation axial (30) pour les positionner axialement sur leur tringle. 8. Boîte de vitesses comportant des arbres portant des engrenages à paires de pignons, des synchroniseurs de synchronisation de la rotation de l'un des pignons de chaque engrenage par rapport à son arbre et des fourchettes (15, 16) actionnant les synchroniseurs afin d'engager ou de dégager des rapports de vitesse, caractérisée en ce qu'elle comporte un système de commande (10) conforme à l'une quelconque des revendications précédentes pour commander les synchroniseurs. 9. Véhicule, notamment automobile, comportant un moteur, une boîte de vitesses et un double embrayage interposé entre le moteur et la boîte de vitesses, caractérisé en ce que la boîte de vitesses est conforme à la revendication précédente et en ce que deux rapports peuvent être engagés simultanément par coulissement des manchons (21, 22) montés mutuellement télescopiques.