Brevet FR3024198A1 — publié le 20160129

- 1 - DISPOSITIF DE COMMANDE POUR BOITE DE VITESSES MANUELLE La présente invention se rapporte à un dispositif de commande de boîte de vitesses manuelle comportant d'une 5 part un levier de sélection qui pivote autour d'une articulation fixe dans un boîtier de commande externe de la boîte, de part et d'autre de la ligne de sélection centrale d'une grille de sélection et de passage de rapports avec un nombre impair de lignes de sélection parallèles, et d'autre 10 part un ensemble de commande interne actionné à distance par le levier, qui comprend un module de sélection rotatif relié au mécanisme interne de la boîte. Un tel dispositif permet notamment de commander une boîte de vitesses manuelle à sept rapports, pour véhicule automobile. 15 Les grilles de commande de vitesses présentent habituellement deux directions de déplacement perpendiculaires, respectivement pour la sélection d'une ligne de rapports et pour l'engagement d'un rapport sur la ligne sélectionnée. L'élévation du nombre de rapports augmente le 20 risque d'erreurs, ou de perte, dans la grille. Dans le cas d'une boîte de vitesses à cinq ou six rapports de marche avant, la ligne de 3ème/4ème correspond à l'état relâché du levier. Le levier retrouve cette ligne sous l'action de deux ressorts de rappel antagonistes, disposés le plus souvent dans 25 le boîtier de support du levier. Le conducteur a besoin d'un repère clair pour pouvoir trouver facilement et sans réfléchir ses vitesses sur les lignes adjacentes, des rapports de 'ère/ 2ème, et de 5ème/6ème Le rapport unique de marche arrière (MAR) est normalement placé près du rapport de lère, pour des 30 raisons d'ergonomie, et pour ne pas augmenter la largeur de la grille vers l'arrière, où l'espace disponible est limité par les sièges. Pour marquer la limite de la ligne de lère, on peut prévoir une butée escamotable, intervenant sur la commande 3024198 - 2 - interne, et commandée à distance par un câble, ou par une commande électrique comme dans la publication EP 0 084 751. Elle est le plus souvent supportée par le levier, comme dans la publication FR 2 613 018. Avec une commande électrique, le réglage de la butée n'est plus nécessaire, pour mettre en cohérence les commandes externe et interne de boîte,. L'introduction d'un septième rapport pose des problèmes particuliers pour la grille de commande. Il est placé de préférence à côté de la cinquième. La grille devient alors 10 plus complexe. La présente invention vise à donner au conducteur l'assurance de ne pas se tromper entre l'engagement des rapports, et à lui faciliter ses changements de rapport, notamment la manoeuvre 5ème/6ème, en offrant au levier un appui 15 latéral le long de cette ligne, qui devient intermédiaire. Dans ce but, elle propose que le débattement en sélection du levier dans le boîtier soit limité par un moyen d'interdiction du levier, déplaçable manuellement sur celui-ci par le conducteur entre une position basse où le 20 franchissement de lignes intermédiaires est interdit au levier, et une position escamotée où le levier peut franchir ces lignes intermédiaires pour accéder aux lignes de sélection extrêmes. De préférence, l'ensemble de commande interne est pourvu 25 d'un doigt d'interdiction escamotable, déplaçable entre une position de plongée, où il limite la rotation du module de sélection à un secteur de sélection de la ligne centrale et des lignes intermédiaires, et une position de retrait, où il autorise l'accès du module de sélection aux secteurs de 30 sélection des lignes extrêmes. Ces dispositions permettent de réaliser une commande de vitesses pour boite de vitesses manuelle à sept rapports. 3024198 - 3 - L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation non limitatif de celle-ci, sur lesquels : - la figure 1 représente une grille de commande 5 manuelle pour boîte de vitesses à sept rapports et ses dés d'interdiction, - la figure 2 est une vue partielle d'un module de sélection de commande interne en ligne de sélection 3- 4, - la figure 3 est une vue partielle d'un module de sélection de commande interne en ligne de sélection 12, - la figure 4 est une vue partielle d'un module de sélection de commande interne en ligne de sélection 5- 6, - la figure 5 est une vue partielle d'un module de sélection de commande interne en ligne de sélection de MAR, - la figure 6 est une vue partielle d'un module de sélection de commande interne en ligne de sélection 7, - la figure 7 est une vue partielle du levier de commande externe en ligne de sélection 3-4, - la figure 8 est une vue partielle du levier de commande externe en ligne de sélection 1-2, - la figure 9 est une vue partielle du levier de commande externe en ligne de sélection marche arrière, - la figure 10 est une vue partielle du levier de commande externe en ligne de sélection 5-6, et 3024198 - 4 - - la figure 11 est vue partielle du levier de commande externe en ligne de sélection 7. Nomenclature Interdiction sur le module de sélection interne boîte 100 Ensemble de commande interne 101 Carter de mécanisme de boîte de vitesses 110 Module de sélection des vitesses 111 Axe support du module de sélection 112 Coulisseau de passage 113 Secteur de verrouillage 114 Secteur de sélection 1 - 2 - 3 - 4 - 5 - 6 114,a Butée de ligne 5 - 6 114,b Butée de ligne 1 - 2 115 Secteur de sélection 7 115,a Butée de sélection 7 116 Secteur de sélection AR 116,a Butée de sélection AR 120 Doigt de passage AR - 3 - 4 - 7 121 Doigt de passage 1 - 2 - 5 - 6 130 Crabot de fourchette de passage en lère et 2ème 131 Crabot de fourchette de passage en MAR 132 Crabot de fourchette de passage en 3ème et 4ème 133 Crabot de fourchette de passage en 5ème et 6ème 134 Crabot de fourchette de passage en 7ème 140 Corps du doigt d'interdiction 141 Doigt d'interdiction 142 Câbles (ou fil électrique) de commande du doigt d'interdiction 150 Levier de sélection 3024198 - 5 - 151 Câble de sélection Interdiction sur le boîtier de commande externe 200 Ensemble commande de vitesses 201 Ligne de sélection 3-4 202 Ligne de sélection 5-6 203 Ligne de sélection 7 204 Ligne de sélection 1-2 205 Ligne de sélection MAR 210 Boîtier de commande 210,a Mur de ligne 5-6 210,b Mur de ligne 1-2 211 Logement de rotule de levier 220 Levier de commande 221 Rotule de liaison câble de passage 222 Doigt de sélection 223 Pommeau 224 Gâchette 224,a Anneau de préhension gâchette 224,b Anneau d'interdiction sur gâchette 224,c Lumière de limitation en course 225 Goupille 226 Ressort de rappel gâchette 227 Rotule du levier de passage 230 Câble de passage 5 Sur la figure 1, on a représenté une grille de commande de boîte de vitesses à sept rapports, compatible avec le dispositif de commande proposé. Dans la partie centrale, on trouve les six premiers rapports de marche avant, selon une disposition habituelle. La marche arrière est placée à gauche, 3024198 - 6 - à côté du rapport de première. La septième est placée à droite de la cinquième. Conformément à l'invention, le franchissement des lignes de 1è,/2èine et de 5ème/ene n'est pas possible sans action du conducteur sur un système de verrouillage. Ce 5 système est symbolisé sur le schéma par les deux poussoirs « MAR » et « 7 ». Grâce à lui, la sélection de ces deux lignes est précise, et les passages dits « en diagonale » comme les passages 4ème/5ème, ou 3ème/4èmesont réalisé sans accrocs. Le dispositif de commande de boîte de vitesses manuelle 10 illustré par les figures 2 à 11 comporte d'une part un levier de sélection 220 qui pivote autour d'une articulation fixe 227 dans un boîtier de commande externe 210 de la boîte, de part et d'autre de la ligne de sélection centrale d'une grille de sélection et de passage de rapports avec un nombre impair 15 de lignes de sélection parallèles, et d'autre part un ensemble de commande interne 100 actionné à distance en par le levier 220, qui comprend un module de sélection rotatif 110 relié au mécanisme interne de la boîte. Sur ces figures, la référence 100 désigne un 20 ensemble commande interne, logé à l'intérieur du carter 101. Cet ensemble est composé d'un module de sélection rotatif 110, qui comprend un axe de rotation 111, entouré d'un manchon 112 libre en translation. Le manchon 112 porte deux doigts 120, 121 de commande des crabots de fourchettes 130 (lè''/2èrne), 131 25 (marche arrière), 132 (3ème/eme), 133 (5ème/eme), et 134 (7ème). L'axe 111 est entraîné en rotation par le levier 150, qui est actionné par le câble de commande 151. Le module de sélection 110 comporte une clé de verrouillage 113, présentant un secteur angulaire de sélection des rapports de marche avant intermédiaires (lère à 6ème) 114, un secteur de sélection de marche arrière 116, et un secteur de sélection du rapport ème supérieur de marche avant (7 ) 115. La clé 113 présente deux butées de lignes intermédiaires 114,a, 114,b une butée de 3024198 - 7 - sélection du rapport supérieur 115,a et une butée de sélection de marche arrière 116,a. L'axe 111 entraîne en rotation la clé 113 (bloquée en translation), qui entraine à son tour les doigts de passage 120,121. 5 La clé 113 possède un triple secteur en creux 114, 115 et 116. Le secteur central 114 est le plus profond et le moins étendu. Il est délimité par les flancs 114,a et 114,b. Les secteurs 115 et 116 sont symétriques par rapports au secteur 114. Le secteur 115 est délimité par les flancs 114,a 10 et 115,a. Le secteur 116 est délimité par les flancs 114,b et 116,a. Lorsque la clé 113 tourne, l'un des deux doigts 120,121 peut s'engager dans un seul des crabots 130, 131, 132, 133, 134, à la fois. Par exemple, sur la figure 2, le doigt 120 est engagé dans le crabot 132, pendant que tous les autres 15 sont bloqués par la clé 113, et que le doigt 121 peut se déplacer librement sans entraîner de crabot. L'ensemble de commande interne 100 est pourvu d'un doigt d'interdiction escamotable 141, qui plonge à l'intérieur des secteurs en creux. Il est supporté par un corps 140 agencé à 20 l'extérieur du carter 101. Le doigt 141 est déplaçable entre deux positions : une position non escamotée, où il limite la rotation du module de sélection 110 au secteur de rotation 114 de la ligne centrale et des lignes intermédiaires, et une position escamotée, où il autorise l'accès du module de 25 sélection aux secteurs de sélection 115, 116 des lignes extrêmes. En conformité avec la figure 1, la ligne centrale est en principe celle des rapports de 3ème et de 4erle' Les deux lignes intermédiaires sont les lignes de rie/2eme et de 5ème/ 6 ème . Les lignes extrêmes sont celles de la marche arrière et de la 30 rme. Sur la figure 2, la ligne de 3èrne/ 4ème est sélectionnée. Le doigt 141 est centré dans le secteur 114. Sur la figure 3, la ligne de lère/ 2ème est sélectionnée. Le doigt 141 est en contact 3024198 - 8 - avec le flanc ll4,b du secteur 114. Sur la figure 4, la ligne des rapports de 5'/6èmeest sélectionnée. Le doigt 141 est en contact avec le flanc ll4,a du secteur 114. En se retirant, le doigt 141 peut franchir les limites angulaires des flancs 5 ll4,a ou ll4,b et atteindre les creux 115 et 116. Lorsqu'il est en contact avec le flanc 116,a, la ligne du rapport de marche arrière est sélectionnée selon la représentation de la figure 5. Lorsqu'il est en contact avec le flanc 115,a, la ligne du rapport de septième est sélectionnée, selon la 10 représentation de la figure 6. Dans la position non escamotée du doigt 141, seules les lignes de 1 ere_rme,3ème-et 4eme- 5ème sont accessibles. Dans sa position escamotée, toutes les lignes sont accessibles. Le doigt 141 limite la rotation du module de 15 sélection 110 à un d'un angle de +/- a par rapport à une position d'équilibre lorsqu'il est en position non escamotée et lui autorise une rotation de +/- 2alorsqu'il est en position escamotée. Le doigt 141 est actionné mécaniquement par un câble 142 commandé manuellement par le conducteur. Une 20 liaison mécanique entre le doigt 140 et le câble 142 et un dispositif de rappel (non représentés), sont prévus à l'intérieur du corps 140. Le dispositif de rappel repousse le doigt 141 vers une position de repos enfoncé dans le creux 114. Avec une commande par câble, les moyens d'interdiction 25 sont généralement localisés sur le boîtier de commande. En variante, l'actionnement du doigt 141 peut être électrique. Le corps 140 renferme alors un électro-aimant de déplacement du doigt escamotable 141 et son dispositif de rappel. Sur la figure 7, on a représenté un boîtier de commande 30 assemblé 200, comprenant un boîtier nu 210 et un support de rotule 211, qui accueille la rotule 227 du levier de vitesses 220. Une seconde rotule 221 est prévue à son extrémité inférieure pour l'accrochage de l'extrémité du câble de 3024198 - 9 - passage 230. La rotule 221 peut être sertie sur le levier. A son extrémité opposée, le levier 220 reçoit un pommeau 223 renfermant un ressort de rappel 226 d'une gâchette 224. Le débattement en sélection du levier 220 dans le boîtier 210, 5 est limité cette gâchette, constituant un moyen d'interdiction 224 du levier. La gâchette 224 coulisse sur le levier 220. Elle est déplaçable manuellement sur celui-ci par le conducteur entre une position basse où le franchissement de lignes intermédiaires est interdit au levier, et une position 10 escamotée où le levier peut franchir ces lignes intermédiaires pour accéder aux lignes de sélection extrêmes. La gâchette comprend une partie tubulaire, une collerette supérieure 224,a de préhension par le conducteur, et une collerette inférieure 224,b d'interdiction de sélection de lignes. La collerette 15 224,b vient en butée sur des murs de lignes 210,a, 210,b du boîtier de commande 210. Une lumière 224,c délimite la course verticale de la gâchette par rapport à une goupille 225. Les extrémités de la gâchette viennent buter contre une goupille 225, portée par le levier 220 en position basse et en position 20 escamotée. Un axe 222 est rapporté perpendiculairement au levier. L'axe 222 agit sur des éléments de sélection non représentés. Le levier peut atteindre différentes positions angulaires indiquées sur les figures 7 à 11 : - une position centrale 201 pour la ligne des 25 rapports de troisième-quatrième, et de part et d'autre de celle-ci, - ligne 202 pour la ligne des rapports de cinquième-sixième, - la ligne 203 pour la ligne du rapport de septième, 30 - la ligne 204 pour la ligne des rapports de première-deuxième, et 3024198 - 10 - - la ligne 205 pour la ligne du rapport de marche arrière. Enfin le boîtier possède deux flancs symétriques 210,a et 210,b de contact avec la collerette, ou anneau 5 d'interdiction 224,b, de la gâchette 224. Sur la figure 7, le levier est représenté en position centrale 201, qui correspond à la sélection de la ligne des rapports de 3ème/4ème Le débattement en sélection du levier 220 dans le boîtier 210 est limité par la gâchette 224. Elle 10 est déplaçable manuellement sur le levier 220 par le conducteur entre une position basse, de butée contre la goupille 225 où le franchissement de lignes intermédiaires est interdit au levier (figure 8), et une position relevée (figure 9), où le levier peut franchir ces lignes intermédiaires pour 15 accéder aux lignes de sélection extrêmes, les plus éloignées de la ligne centrale. L'angle d'inclinaison, du levier 220 autour de la ligne centrale sur les lignes extrêmes est double de son angle d'inclinaison sur les lignes intermédiaires. Sur la figure 8, le levier est sur la ligne de sélection 20 de lère/2ème (orientation 204), dans laquelle la collerette d'interdiction 224,b est en position basse, en contact avec le mur 210,b. La collerette 224,b empêche alors le levier de s'incliner davantage, et lui interdit l'accès à la ligne de sélection de la marche arrière. 25 Sur la figure 9, la gâchette 224 est relevée par une action volontaire du conducteur. Le levier peut atteindre la ligne d'orientation 205 du rapport de marche arrière. Sur les figures 10 et 11, le levier est incliné symétriquement aux figures 8 et 9. Sur la figure 10, il 30 sélectionne la ligne des rapports de 5ème/6ème, pour laquelle la collerette d'interdiction 224,b est en contact avec le « mur » 210,a. Sur la figure 11, après une deuxième rotation du même 3024198 angle, autorisée car la gâchette 224 est soulevée, le levier atteint ligne de sélection de 7ème. Dans le cas d'une boîte de vitesses à sept rapports de marche avant à commande manuelle, le dispositif proposé 5 permet de contrôler l'accès aux lignes de sélection des rapports de marche arrière et de septième, en agissant directement sur la commande interne de la boîte de vitesses, et au niveau du boîtier de commande dans l'habitacle. Ce dispositif permet de rendre la grille de commande précise, en 10 fournissant des « murs de ligne » de sélection d'un côté pour les rapports de lère/2ème, et de l'autre côté pour les rapports de 5ème/eme. REVENDICATIONS1. Dispositif de commande de boîte de vitesses manuelle comportant d'une part un levier de sélection (220)qui pivote autour d'une articulation fixe (227) dans un boîtier de commande externe (210) de la boîte, de part et d'autre de la ligne de sélection centrale d'une grille de sélection et de passage de rapports avec un nombre impair de lignes de sélection parallèles, et d'autre part un ensemble de commande interne (100) actionné à distance par le levier (150), qui comprend un module de sélection rotatif (110) relié au mécanisme interne de la boîte, caractérisé en ce que le débattement en sélection du levier (220)dans le boîtier (210) est limité par un moyen d'interdiction (224) du levier, déplaçable manuellement sur celui-ci par le conducteur entre une position basse où le franchissement de lignes intermédiaires est interdit au levier, et une position escamotée où le levier peut franchir ces lignes intermédiaires pour accéder aux lignes de sélection extrêmes. 2. Dispositif de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'ensemble de commande interne (100) est pourvu d'un doigt d'interdiction escamotable (141) déplaçable entre une position de plongée où il limite la rotation du module de sélection (110) à un secteur de rotation (114) de la ligne centrale et des lignes intermédiaires, et une position de retrait, où il autorise l'accès du module de sélection aux secteurs de sélection (115, 116) des lignes extrêmes. 3. Dispositif de commande selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le doigt escamotable (141) limite la rotation du module de sélection (110) à un d'un angle de (+/- a) par rapport à une position d'équilibre lorsqu'il est en position non escamotée et lui autorise une rotation de (+/- 2a),lorsqu'il est escamoté. 3024198 - 13 - 4. Dispositif de commande selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que le moyen d'interdiction (224) est une gâchette coulissante le long du levier (220), qui présente une collerette (224,b) venant en butée sur des murs de lignes 5 (210,a, 210,b) du boîtier de commande (210). 5. Dispositif de commande selon la revendication 4, caractérisé en ce que la gâchette (224) présente une lumière 224,c de limitation en course, dont les extrémités viennent buter contre une goupille (225) portée par le levier (220), en 10 position basse et en position escamotée. 6. Dispositif de commande selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que le boîtier de commande présente deux paires de rampes symétriques opposés (210,a 210,b), limitant respectivement l'accès du levier (220)aux lignes 15 intermédiaires lorsque la collerette (224,b) est abaissée et aux lignes extrêmes lorsqu'elle est relevée. 7. Dispositif de commande selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'angle d'inclinaison, du levier (220)autour de la ligne centrale sur les lignes extrêmes est 20 double de son angle d'inclinaison sur les lignes intermédiaires. 8. Dispositif de commande selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le module de sélection (110) comporte une clé de verrouillage (113) 25 présentant un secteur angulaire de sélection des rapports de marche avant intermédiaires (114) un secteur de sélection de marche arrière (116), et un secteur de sélection du rapport supérieur de marche avant (115). 9. Dispositif de commande selon la revendication 8, 30 caractérisé en ce que l'ensemble de commande interne (100) comporte un doigt d'interdiction escamotable (141) pénétrant à l'intérieur de la boîte pour coopérer avec les secteurs de verrouillage et de sélection (114, 115, 116) du module de 3024198 - 14 - sélection (110), et avec des butées (114,a, 114,b, 115,a, 116a) séparant ces secteurs. 10. Dispositif de commande selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que le module de sélection (110) 5 présente deux butées de lignes intermédiaires (114,a, 114,b) une butée de sélection du rapport supérieur (115,a) et une butée de sélection de marche arrière (116,a). 11. Dispositif de commande selon la revendication 9 ou 10, caractérisé en ce que le doigt d'interdiction escamotable 10 (141) est commandé par l'action du conducteur sur la gâchette (224). 12. Dispositif de commande selon la revendication 11, caractérisé en ce que la gâchette (224) est reliée au doigt escamotable (141) par un câble de commande (142). 15 13. Dispositif de commande selon la revendication 11, caractérisé en ce que gâchette comporte un contact électrique actionnant un électro-aimant de déplacement du doigt escamotable (141).