Brevet FR3064327A1 — publié le 20180928

DISPOSITIF DE RAPPEL EN POSITION D'UN ORGANE ROTATIF DE SELECTION, MECANISME DE COMMANDE INTERNE DE BOITE DE VITESSES ET BOITE DE VITESSES La présente invention se rapporte au domaine des boîtes de vitesses à arbres parallèles, et de leur commande interne. Elle concerne en particulier les moyens de rappel d'un organe rotatif de sélection des lignes de vitesses, vers une position de référence. Plus précisément, cette invention a pour objet un dispositif de rappel en position d'un organe de sélection de lignes de vitesses de boîte de vitesses de véhicule, déplacé en rotation entre deux positions fonctionnelles de référence par un actionneur de sélection. Ce dispositif comprend un organe élastique comprimé lors du déplacement de l'organe de sélection, entre une première et une deuxième position de référence. L'invention a également pour objet un mécanisme de commande interne comportant un tel dispositif de rappel, et 20 une boîte de vitesses pourvue de ce mécanisme. Cette invention trouve une application privilégiée, mais non limitative, sur des boîtes de vitesses à commande robotisée, dans lesquelles les déplacements des organes de commande interne de sélection et de passage, sont contrôlés 25 par des actionneurs pilotés. Selon une disposition largement répandue sur les boîtes de vitesses dites « mécaniques », à commande manuelle ou robotisée, la commande interne des vitesses est « horizontale », ce qui signifie qu'un organe de commande 30 interne comportant un axe de commande se déplace en rotation autour d'un axe géométrique horizontal, pour effectuer la sélection des lignes de vitesses. Un élément mobile, porté par cet axe, se déplace en translation pour entraîner une fourchette d'engagement de vitesses, sur la 35 ligne de vitesses sélectionnée. Par la publication FR 3 026 808, on connaît un dispositif de commande interne pour boîte de vitesses à 3064327 - 2 commande manuelle, à axe de commande horizontal, permettant de sélectionner l'une ou l'autre de deux lignes de vitesses. Un ressort de rappel en sélection, de type ressort de torsion, assure le retour de la commande en 5 position neutre. Dans une boîte de vitesses robotisée, le mouvement de sélection, peut par exemple être assuré par un électroaimant venant mettre en rotation un organe de sélection : si l'électro-aimant est enclenché, la commande est soumise 10 au mouvement de sélection. Ce mouvement surmonte généralement l'effort de maintien d'un ressort de torsion ; lorsque l'électro-aimant est relâché, la commande est rappelée en position repos par le ressort ; l'organe de sélection rejoint la ligne neutre. 15 Dans les boîtes de vitesses robotisées, l'effort d'actionnement imposé par les actionneurs est généralement beaucoup moins important (environ 10 fois moins) que celui du conducteur sur son levier, car l'effort du conducteur entre le pommeau et l'organe interne de sélection est démultiplié. L'effort fourni par un ressort de rappel en sélection de boîte robotisée, est donc moindre, par rapport aux boîtes manuelles : les ressorts de rappel utilisés présentent pour cette raison, un diamètre de fil et un nombre de spires très petits, dont la fabrication est plus contraignante. La présente invention vise à assurer le rappel élastique en position neutre, d'un organe de sélection de mécanisme interne de commande, par un dispositif adapté aux actionneurs pilotés. Dans ce but, elle propose que l'organe élastique utilisé soit une cartouche de billage, qui coopère avec une came de l'organe de sélection, pour se comprimer lors du déplacement de l'organe de sélection d'une première vers une deuxième position, et pour rappeler en détente, l'organe de sélection de la deuxième vers la première position, lors de la mise au repos de l'actionneur. De préférence, les positions de référence de l'organe de sélection sont définies par deux butées fixes, 3064327 - 3 - limitant son débattement en rotation. Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, la première et la deuxième position de l'organe de sélection sont des positions de sélection de 5 lignes de vitesses. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation non limitatif de celle-ci, en se reportant aux dessins annexés, sur lesquels : 10 les figures lA à 1D sont des schémas de principe d'un premier dispositif de rappel en sélection, - les figures 2A et 2B illustrent le dispositif proposé, - les figures 3A et 3B sont des schémas de détail 15 de la cartouche de billage, - la figure 4 montre la clé d'inter-verrouillage dans deux positions, - les figures 5A à 5C détaillent sa première position, et 20 - les figures 6A à 6C détaillent sa deuxième position. Sur les figures lA et 1B, on a représenté un premier mécanisme de commande interne, comprenant un organe de sélection 1 d'une ligne de vitesses, tel qu'une clé 25 d'inter-verrouillage 1, assurant la sélection d'une ligne de vitesses, tout en interdisant l'actionnement de la, ou des, ligne(s) non sélectionnée(s). La clé 1 est montée sur un axe de commande (non représenté). Elle est montrée en position neutre. Le maintien de cette position est assuré 30 par un ressort de torsion 2, grâce au pion de maintien 3 solidaire du carter de la boîte (non représenté), et à une patte de retenue la sur la clé 1. Sur les figures 1C et 1D, le même mécanisme représenté en position de sélection d'une ligne 35 vitesses. La clé d'inter-verrouillage 1 a été actionnée exemple par un électro-aimant (non représenté). Elle a pivoté autour de l'axe de commande XX', pour atteindre la est de par 3064327 - 4 - seconde ligne de vitesses. Le ressort 2 est ouvert. Il est maintenu d'un côté par le pion maintien 3, et de l'autre par la patte la. La butée fixe 4 assure la fonction de butée de sur-course. Une fois l'effort de l'électro-aimant 5 relâché, le ressort 2 assure le retour de la clé 1 en position neutre. Sur les figures 2A et 2B, on retrouve une clé d'inter-verrouillage 1, qui remplit la même fonction de sélection de deux lignes de vitesses que précédemment, en 10 effectuant un mouvement de rotation autour de l'axe XX'. La clé d'inter-verrouillage 1 est déplacée en rotation entre deux positions fonctionnelles de référence, par un actionneur de sélection non représenté. Le dispositif comprend un organe élastique 5, comprimé lors du 15 déplacement de l'organe de sélection entre une première et une deuxième position de référence. A la place du ressort, l'organe élastique est une cartouche de billage 5, solidaire du carter. La cartouche 5 coopère avec une came lc de la clé 1. Elle se comprime lors du déplacement de 20 l'organe de sélection de la première vers la deuxième position. Elle rappelle l'organe de sélection vers la première position, lors de la mise au repos de l'actionneur. La came lc est disposée sur le bras lb de la clé 1, 25 en vis-à-vis de la bille 5 b de la cartouche 5. Une seconde butée fixe est rajoutée de l'autre côté du bras lb. On dispose ainsi de deux butées fixes 4a, 4b, qui limitent son débattement entre les deux lignes de vitesses. Les positions de référence de l'organe de sélection, sont 30 définies par ces deux butées fixes. Chacune des deux positions fonctionnelles de l'organe de sélection, sélectionne une ligne de vitesses. Les figures 3A et 3B montrent le détail de la cartouche de billage 5, et de son interface avec la came 35 lc. La cartouche de billage 5 comprend un corps de cartouche 5a fixe, par rapport à la boîte de vitesses. Elle renferme un ressort 5c, qui repousse la bille 5b contre la came lc de la clé 1. 3064327 - 5 - Sur la figure 3A, la cartouche est dans une position de « repos », correspondant à la première ligne de vitesses : le ressort 5c est relâché, la bille 5b est en vis-à-vis de la position basse de la came lc. Sur la 5 figure 3B, la seconde ligne de vitesses est sélectionnée : la clé 1 a été actionnée, pour effectuer un mouvement de rotation autour de l'axe XX', plaçant la bille 5b en vis-à-vis de la position haute de la came lc. Le ressort 5c est compressé dans le corps de la cartouche 5. 10 La figure 4 est une vue latérale de la clé d'inter- verrouillage 1 superposant les deux positions. Sur la première ligne de sélection, le bras lb est en appui sur la première butée 4a. Il est maintenu dans cette position par la cartouche de billage 5, exerçant son effort sur la came 15 lc. Sur la deuxième ligne de sélection, la clé 1 a été entraînée en rotation par l'actionneur, jusqu'à ce que son bras lb vienne en contact sur la deuxième butée 4b. La came lc pousse la bille 5b, qui compresse le ressort 5c dans le corps 5a de la cartouche 5. Lorsque l'actionneur n'exerce 20 plus d'effort sur la clé, le ressort 5c repousse la bille 5b dans le corps 5a. La came lc reconduit la clé 1 en face de la première ligne de sélection. Les figures 5A et 6A montrent le profil de la came : elle offre à la cartouche une surface d'appui inclinée dont 25 chaque extrémité définit une position basse, où le ressort n'est pas comprimé (figure 5A), et une position haute, où le ressort est comprimé (figure 6A). Les figures 5A à 6C illustrent le fonctionnement du dispositif. Le bras lb de la clé 1, vient en appui contre 30 l'une ou l'autre des butées fixes 4a, 4b, lorsque la cartouche rejoint les extrémités de la came. Sur les figures 5A, 5B, 5C, la clé d'inter-verrouillage est dans la première position de sélection (première ligne de vitesses) son bras lb est maintenu en appui sur la 35 première butée 4a, par la poussée de la bille 5b sur la came lc, sous l'effort du ressort 5c. Sur les figures 6A, 6B, 6C, la clé 1 est dans la deuxième position de sélection. Elle s'est déplacée en rotation jusqu'à la 3064327 - 6 deuxième butée 4b. La came lc pousse la bille 5b à comprimer le ressort 5c. Dès que l'actionneur ne maintient plus la clé 1 contre la butée 4b, le ressort rappelle en détente la clé. Elle revient dans la première position de 5 sélection, des figures 5A, 5B, 5C. Le mécanisme de commande interne proposé comporte un dispositif de rappel en position, comprenant un organe de sélection rotatif à au moins deux positions fonctionnelles de sélection d'une ligne de vitesses. Dans ce mécanisme, 10 l'organe de sélection se déplace en rotation autour d'un axe horizontal, pour sélectionner l'une ou l'autre de ces deux lignes de vitesses. Enfin, comme indiqué plus haut, l'invention porte aussi sur une boîte de vitesses, de préférence robotisée, 15 comportant un tel mécanisme de commande. REVENDICATIONS1. Dispositif de rappel en position d'un organe de sélection (1) de lignes de vitesses de boîte de vitesses de véhicule déplacé en rotation entre deux positions fonctionnelles de référence par un actionneur de sélection, comprenant un organe élastique (5) comprimé lors du déplacement de l'organe de sélection entre une première et une deuxième position de référence, caractérisé en ce que l'organe élastique (5) est une cartouche de billage qui coopère avec une came (1c) de l'organe de sélection (1) pour se comprimer lors du déplacement de l'organe de sélection de la première vers la deuxième position, et pour rappeler en détente l'organe de sélection, de la deuxième vers la première position, lors de la mise au repos de l'actionneur. 2. Dispositif de rappel en sélection selon la revendication 1, caractérisé en ce que les positions de référence de l'organe de sélection (1) sont définies par deux butées fixes (4a, 4b) limitant son débattement en rotation. 3. Dispositif de rappel en sélection selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que chacune des deux positions fonctionnelles de l'organe de sélection 25 sélectionne une ligne de vitesses de la boîte. 4. Dispositif de rappel en sélection selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que la cartouche de billage (5) comprend un corps de cartouche (5a) fixe par rapport à la boîte de vitesses, renfermant un ressort (5c) 30 qui repousse une bille (5b) contre la came (1c) de l'organe de sélection. 5. Dispositif de rappel en sélection selon la revendication 4, caractérisé en ce que la came (1c) constitue pour la cartouche (5) une surface d'appui 35 inclinée dont chaque extrémité définit une position basse où le ressort (5c) n'est pas comprimé, et une position haute où il est comprimé. 6. Dispositif de rappel en sélection selon les 3064327 - 8 - revendications 2 et 5, caractérisé en ce que l'organe de sélection (1) présente un bras (lb) venant en appui contre l'une ou l'autre des butées fixes (4a, 4b), lorsque la cartouche (5) rejoint les extrémités de la came (1c). 5 7. Mécanisme de commande interne de boîte de vitesses comportant un dispositif de rappel en position conforme à l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la première et la deuxième position de l'organe de sélection (1) sont deux positions de sélection d'une ligne 10 de vitesses. 8. Mécanisme de commande interne de boîte de vitesses selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'organe de sélection (1) se déplace en rotation autour d'un axe horizontal sous l'action d'un actionneur de 15 sélection pour sélectionner l'une ou l'autre de deux lignes de vitesses. 9. Boîte de vitesses robotisée, caractérisé en ce qu'elle comporte un mécanisme de commande interne conforme à la revendication 7 ou 8. 20