Brevet FR3037116A1 — publié le 20161209

"BOITE DE VITESSES MANUELLE D'UN VEHICULE" [0001] L'invention concerne une boîte de vitesses manuelle d'un véhicule, notamment automobile. [0002] On connait une telle boîte de vitesses comprenant un dispositif de sélection et de passage de vitesse relié au levier de changement de vitesses dans l'habitacle du véhicule par l'intermédiaire de câbles ou de tringles de commande. Ce dispositif comprend un axe et un doigt de passage de vitesse solidaire de cet axe, le doigt de passage étant mobile en translation et en rotation pour la sélection et le passage d'une vitesse sous l'action du levier de changement de vitesses. Une telle boîte de vitesses comprend également une butée escamotable, solidaire du carter de la boite de vitesses, sur laquelle vient en butée le doigt de passage pour verrouiller la sélection du rapport de marche arrière et assurer la sélection et le passage d'au moins un autre rapport de vitesse, en particulier le rapport de première ou de seconde vitesse lorsque le levier de changement de vitesses se déplace selon une grille à couloirs configurés en chandelier, c'est-à-dire que le couloir de marche arrière se situe à gauche du couloir de première et seconde vitesses. De manière à permettre le passage du rapport de marche arrière, la butée est escamotée sous l'action du levier de changement de vitesse dans l'habitacle via des câbles ou une tringlerie de commande, pour permettre au doigt de passage de sélectionner et de passer le rapport de marche arrière. [0003] Ce type de butée présente l'inconvénient de nécessiter l'ajout d'une commande de verrou complète, utilisant des câbles ou tringles de commande spécifiques. C'est donc une butée complexe et couteuse à mettre en oeuvre. [0004] Dans le document EP 2738429, il est décrit une boîte de vitesses manuelle comprenant un dispositif à bille implanté sur la fourchette de passage des rapports de première et seconde vitesse. Un levier interne agit sur la bille à l'encontre de la force de rappel d'un ressort de compression sur lequel la bille est montée, pour permettre l'engagement du rapport de marche arrière, et également pour désengager ce rapport de marche arrière et permettre le passage d'un autre rapport de vitesse. Ainsi, le levier interne doit repasser sur la bille à l'encontre de la force de rappel du ressort pour désélectionner le rapport de marche arrière de la boîte de vitesses. 3037116 2 [0005] La présente invention a pour but de pallier les inconvénients ci-dessus de l'art antérieur. [0006] Pour atteindre ce but, la boîte de vitesses manuelle selon l'invention est caractérisée en ce que la butée est escamotée directement par le doigt de passage lors de 5 la sélection du rapport de marche arrière par le dispositif de sélection et de passage de vitesse. [0007] Selon une variante de réalisation, la boîte de vitesses est caractérisée en ce que la butée escamotable est une douille à bille, solidaire du carter de la boîte de vitesses perpendiculairement à la direction de déplacement en translation du doigt de passage, le 10 doigt de passage exerçant sur la bille, lors de la sélection du rapport de marche arrière, un effort escamotant la bille de la trajectoire de déplacement axial de ce doigt à l'encontre d'un organe de rappel élastique monté dans la douille. [0008] De préférence, l'organe de rappel élastique est un ressort hélicoïdal de compression. 15 [0009] Avantageusement, la bille est montée libre en rotation relativement à la douille pour lui permettre de rouler le long d'une portion arquée du doigt de passage lorsque ce dernier se déplace lors du passage du rapport de marche arrière. [0010] Avantageusement, la bille est montée libre en rotation à l'extrémité d'une tige logée dans la douille et l'organe de rappel élastique est interposé entre la tige et une paroi 20 de fond de la douille. [0011] De préférence, le levier de changement de vitesses se déplace selon une grille à couloirs configurés en chandelier, le couloir de marche arrière étant positionné à gauche du couloir de première et seconde vitesses. [0012] L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et 25 avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement dans la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels : - La figure 1 illustre une vue en coupe d'une boîte de vitesses de l'art antérieur représentant une partie du carter, l'axe et le doigt de passage de vitesse en butée 3037116 3 contre la butée escamotable par un câble de commande, la butée étant en position de verrouillage de la sélection du rapport de marche arrière; - La figure 2 illustre une vue semblable à celle de la figure 1 et représentant la butée en position escamotée par le câble de commande, et le doigt de passage de vitesse 5 en position de sélection du rapport de marche arrière ; - La figure 3 est une vue semblable à celle de la figure 2 et représentant une butée escamotable de l'invention en position escamotée, et le doigt de passage en position de sélection du rapport de marche arrière ; - la figure 4 représente une vue en perspective d'une partie de l'intérieur de la boîte 10 de vitesses avec la butée de l'invention ; - Les figures 5 à 7 représentent des vues de côté et en perspective du doigt de passage de vitesse solidaire de l'axe de passage et de la butée escamotable selon l'invention, pour illustrer une cinématique du déplacement du doigt de passage pour sélectionner et passer le rapport de marche arrière. 15 [0013] En référence aux figures 1 à 7, la référence 1 désigne une boîte de vitesses manuelle, partiellement représentée, d'un véhicule notamment automobile. [0014] La boîte de vitesses 1 comprend un dispositif de sélection et de passage de vitesse 3 solidaire du carter 2 de la boite de vitesses. Ce dispositif comprend un levier de sélection de vitesse 4, un levier de passage de vitesse 5 et un axe de sélection et de 20 passage de vitesse 6. [0015] Le levier de sélection de vitesse 4 est mobile à pivotement sous l'action d'un levier de changement de vitesses dans l'habitacle du véhicule via des câbles ou une tringlerie de commande 7a, et est accouplé à l'axe de sélection et de passage de vitesse 6 de sorte que le pivotement du levier de sélection 4 induise un mouvement en translation 25 de l'axe 6 à l'intérieur de la boîte de vitesses 1. [0016] L'axe de sélection et de passage de vitesse 6 est également mobile en rotation sous l'action du levier de changement de vitesse, via des câbles ou une tringlerie de commande 7b relié(e)(s) au levier de passage de vitesse 5 qui est solidaire de l'axe de sélection et de passage de vitesse 6. 3037116 4 [0017] Le dispositif de sélection et de passage de vitesse 3 comprend en outre un doigt de passage de vitesse 8 solidaire de l'axe de sélection et de passage de vitesse 6. Ainsi, l'actionnement du levier de sélection 4 en translation provoque la translation de l'axe 6 et du doigt de passage 8 pour sélectionner la fourchette de passage du rapport de vitesse à 5 engager à l'intérieur de la boîte de vitesses 1, tandis que l'actionnement du levier de passage 5 en rotation provoque la rotation de l'axe 6 et du doigt de passage 8 pour déplacer la fourchette à l'intérieur de la boîte de vitesses et permettre l'engagement du rapport de vitesse souhaité par le conducteur. [0018] Pour éviter les mauvaises manipulations, par exemple l'engagement d'un rapport 10 de marche arrière alors que le véhicule est en mouvement en marche avant, le levier de changement de vitesses dans l'habitacle doit venir en butée de sélection face au rapport de vitesse à engager, de sorte que le levier de changement de vitesses s'engage correctement dans le couloir du rapport de vitesse à engager désiré. [0019] En référence aux figures 1 et 2, il est connu d'intégrer dans la boîte de vitesses 15 manuelle une butée escamotable 9 pour permettre soit l'engagement du rapport de marche arrière, soit l'engagement d'un autre rapport de vitesse, par exemple le rapport de première ou seconde vitesse dans le cas où le levier de changement de vitesses dans l'habitacle du véhicule se déplace selon une grille à couloirs configurés en chandelier, c'est-à-dire que le couloir de marche arrière est positionné à gauche du couloir de 20 première et seconde vitesses. [0020] La butée escamotable 9 est fixée dans le carter 2 de la boîte de vitesses 1, et comprend une tige coulissante 10 selon une direction perpendiculaire au mouvement de translation de l'axe 6 et du doigt de passage 8. La tige 10 est actionnée au niveau du levier de changement de vitesses, par exemple à l'aide d'une bague située sous le 25 pommeau du levier, via un câble de commande 11 relié à une extrémité de la tige 10. [0021] Ainsi, en position de repos, la tige 10 joue son rôle de butée pour empêcher le passage du rapport de marche arrière. Lorsque le conducteur agit sur le levier de changement de vitesses dans l'habitacle, la tige 10 se déplace en translation à l'intérieur de la butée escamotable 9 pour libérer le doigt de passage 8 et permettre la sélection et le 30 passage du rapport de marche arrière. [0022] En référence aux figures 3 à 7, l'invention propose une butée de verrouillage 12 du rapport de marche arrière, directement escamotable par le doigt de passage 8 de 3037116 5 vitesse lors de la sélection du rapport de marche arrière par le dispositif de sélection et de passage de vitesse 3. [0023] De préférence, la butée escamotable 12 est une douille à bille fixée dans le carter 2 de la boîte de vitesses 1 perpendiculairement à la direction de déplacement en 5 translation du doigt de passage 8. La douille à bille comprend une douille cylindrique 13 solidaire du carter 2 de la boîte de vitesses 1 et une tige 14 montée à coulissement guidé dans la douille cylindrique 13. La douille à bille comprend un organe de rappel élastique 15 monté précontraint entre une extrémité de la tige 14 et la paroi de fond 13a de la douille cylindrique 13, coaxialement à la tige 14. Avantageusement, l'organe de rappel élastique 10 15 est un ressort hélicoïdal de compression. En outre, une bille 16 est montée libre en rotation relativement à la douille à bille, à l'autre extrémité de la tige 14. En référence à la figure 3, la tige 14 comporte à proximité de la bille 16 un épaulement 14a apte à venir en appui sous l'action de l'organe de rappel élastique 15 sur une paroi d'extrémité 13b de la douille cylindrique 13 opposée à la paroi de fond 13a, de telle manière que la bille 16 et 15 une partie de la tige fassent saillie de la douille cylindrique 13. [0024] Bien entendu, d'autres variantes de réalisation connues de la douille à bille sont possibles sans sortir du cadre de la présente invention [0025] Comme représenté aux figures 3 et 5, grâce à l'effort exercé par l'organe de rappel élastique 15 entre la paroi de fond 13a et la tige 14, cette dernière est positionnée 20 en fin de course pour que le doigt de passage 8 vienne en butée sur la bille 16 de la douille à bille, verrouillant de la sorte la sélection du rapport de marche arrière et permettant de sélectionner le rapport de première ou de seconde vitesse de sorte que le levier de passage de vitesse 4 peut alors pivoter pour engager le rapport de première ou seconde vitesse. 25 [0026] Lorsque le conducteur exerce un effort sur le levier de changement de vitesses dans le but de sélectionner le rapport de marche arrière, cet effort est répercuté sur le levier de sélection qui déplace axialement l'axe de passage 6 et le doigt de passage 8. Ce dernier exerce un effort sur la bille 16 à l'encontre de l'organe de rappel élastique 15, ce qui a pour effet de repousser axialement la tige 14 dans la douille cylindrique 13 et 30 d'effacer ou d'escamoter la bille 16 de la trajectoire de déplacement du doigt de passage 8, laquelle bille 16 vient alors en appui sur une portion arquée 17 du doigt de passage 8 comme représenté en figure 6. De la sorte, le rapport de marche arrière est sélectionné. Il 3037116 6 est à noter que la bille 16 étant libre en rotation à l'extrémité de la tige 14, elle roule sur le doigt de passage 8 lors de la sélection du rapport de marche arrière. [0027] Le passage du rapport de marche arrière est ensuite permis par la rotation de l'axe 6 et du doigt de passage 8 qui actionne ainsi la fourchette correspondante dans la 5 boîte de vitesses 1. La portion 17 du doigt de passage 8 en contact avec la bille 16 présente un profil arqué, ce qui facilite le roulage de la bille 16 sur cette portion 17 lors du passage du rapport de marche arrière, comme représenté à la figure 7. [0028] La butée escamotable 12 selon l'invention permet de réduire le nombre de composants nécessaires à son élaboration au sein d'une boîte de vitesses manuelle, et 10 représente ainsi une solution simple et économique de réalisation d'une fonction de verrouillage du passage du rapport de marche arrière. En particulier, les câbles de commande nécessaires à l'escamotage des butées de l'art antérieur sont supprimés dans la présente invention, ce qui supprime également la nécessité des réglages desdits câbles de commande par rapport à la boîte de vitesses 1. La butée escamotable 12 selon 15 l'invention remplace donc la butée de l'art antérieur sans modification de la boîte de vitesse 1, simplifie le montage et améliore la robustesse et la qualité de la boite de vitesses. REVENDICATIONS1. Boîte de vitesses manuelle (1) d'un véhicule, notamment automobile, comprenant un dispositif de sélection et de passage de vitesse (3) relié au levier de changement de vitesses dans l'habitacle du véhicule, lequel dispositif comprend un axe (6) et un doigt de passage (8) de vitesse solidaire de cet axe (6) et qui est mobile en translation et en rotation pour la sélection et le passage d'une vitesse sous l'action du levier de changement de vitesses, une butée escamotable (12), solidaire du carter (2) de la boite de vitesses, sur laquelle vient en butée le doigt de passage (8) pour verrouiller la sélection du rapport de marche arrière et assurer la sélection et le passage d'au moins un autre rapport de vitesse, et qui peut être escamotée pour permettre au doigt de passage (8) de sélectionner et de passer le rapport de marche arrière, caractérisée en ce que la butée (12) est escamotée directement par le doigt de passage (8) lors de la sélection du rapport de marche arrière par le dispositif de sélection et de passage de vitesse (3). 2. Boîte de vitesses selon la revendication 1, caractérisée en ce que la butée escamotable (12) est une douille à bille, solidaire du carter (2) de la boîte de vitesses (1) perpendiculairement à la direction de déplacement en translation du doigt de passage (8), le doigt de passage exerçant sur la bille (16), lors de la sélection du rapport de marche arrière, un effort escamotant la bille (16) de la trajectoire de déplacement axial de ce doigt (8) à l'encontre d'un organe de rappel élastique (15) monté dans la douille. 3. Boîte de vitesses selon la revendication 2, caractérisée en ce que l'organe de rappel élastique (15) est un ressort hélicoïdal de compression. 4. Boîte de vitesses selon la revendication 2 ou 3, caractérisée en ce que la bille (16) est montée libre en rotation relativement à la douille (13) pour lui permettre de rouler le long d'une portion arquée (17) du doigt de passage (8) lorsque ce dernier se déplace lors du passage du rapport de marche arrière. 5. Boîte de vitesses selon la revendication 4, caractérisée en ce que la bille (16) est montée libre en rotation à l'extrémité d'une tige logée dans la douille (13) et l'organe de rappel élastique (15) est interposé entre la tige (14) et une paroi de fond (13a) de la douille (13). 6. Boîte de vitesses selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que le levier de changement de vitesses se déplace selon une grille à couloirs configurés 3037116 8 en chandelier, le couloir de marche arrière étant positionné à gauche du couloir de première et seconde vitesses.