FR2878596A1 - Dispositif de commande interne d'une boite de vitesses pilotee a simple embrayage de vehicule automobile - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un dispositif de commande interne d'une boîte de vitesses pilotée à simple embrayage de véhicule automobile.Le dispositif de commande est caractérisé en ce que l'axe de commande (2) comprend un premier bossage formant came (4 ; 7) permettant d'engager un rapport de vitesse impair, un second bossage formant came (5 ; 4) permettant un changement de sélection d'une paire de crosses de fourchette (14-16), de désengager le rapport de vitesse impair préalablement engagé et de déplacer une paire sélectionnée de crosses de fourchette (14-16) d'engagement d'un rapport de vitesse pair et un troisième bossage formant came (6 ; 9) permettant de dégager un rapport de vitesse pair.L'invention trouve application dans le domaine de l'automobile.
Description
La présente invention concerne un dispositif de commande interne d'une
boîte de vitesses pilotée à simple embrayage de véhicule automobile.
Les boîtes de vitesses actuelles utilisent des dispositifs mécaniques de commande interne comprenant un axe de commande permettant la sélection et le passage des rapports de vitesses de la boîte de vitesses et qui est pourvu d'un doigt de passage d'un rapport de vitesse sélectionné permettant de déplacer la fourchette correspondante en s'engageant entre les deux crosses de la fourchette pour assurer le crabotage d'un synchroniseur sur des pignons qui correspondent au rapport de vitesse sélectionné.
Un tel dispositif de commande doit donc à partir d'un doigt unique de passage de vitesse actionner plusieurs synchroniseurs par l'intermédiaire de leurs fourchettes de commande. De plus, le dispositif de commande interne doit également supporter des éléments de sécurité de fonctionnement constituant un dispositif dit "d'interverrouillage" ne permettant l'engagement que d'un seul rapport de vitesse à la fois.
Plusieurs variantes de boîtes de vitesses utilisent ce dispositif de commande et comprennent notamment la boîte de vitesses manuelle, la boîte de vitesses robotisée ou pilotée à simple embrayage et la boîte de vitesses robotisée à double embrayage.
Les boîtes de vitesses robotisées à architecture conventionnelle utilisent un actionneur unique actionnant le doigt de passage qui actionne lui même les fourchettes de passage de rapports de vitesses sélectionnés.
Ces architectures conventionnelles superposent les crosses ou noix de passage de vitesses et positionnent les synchroniseurs de façon à retrouver une grille cohérente de passage de vitesses selon laquelle le rapport de marche arrière est engagé par une fourchette de marche arrière, le premier ou le second rapport de marche avant est engagé par une fourchette correspondante, le troisième ou quatrième rapport de marche avant est engagé par une fourchette correspondante et le cinquième ou sixième rapport de marche avant est engagé par une fourchette correspondante.
Dans ce cas, l'actionneur doit tout d'abord entraîner en translation le doigt de passage pour sélectionner un couloir de passage, par exemple du premier et du second rapport de vitesse, et entraîner en rotation ce doigt pour engager le rapport de vitesse sélectionné.
Le passage du premier au second rapport de vitesse, du troisième au quatrième rapport de vitesse ou du cinquième au sixième rapport de vitesse s'effectue sans problème par un seul mouvement de rotation de l'axe de commande et de son doigt de passage. Par contre, lors du passage du second au troisième rapport de vitesse ou du quatrième au cinquième rapport de vitesse, l'actionneur doit soit décomposer le mouvement de l'axe de commande en trois phases: une rotation de passage du second rapport de vitesse au point mort, suivie d'une translation de l'axe de commande pour changer de couloir de passage, puis enfin une rotation de l'axe de commande pour engager le troisième rapport de vitesse, soit réaliser un passage en "S" par un dispositif à came moyennant une étude très précise du mouvement du doigt de passage dans les crosses ou noix de passage correspondants. Ce dernier mode de passage "S" pénalise les temps de passage, occasionne des risques de blocage et se traduit par une cinématique de fonctionnement très complexe.
La présente invention propose un dispositif de commande interne d'une boîte de vitesses pilotée notamment à simple embrayage de véhicule automobile utilisant un dispositif de cames pouvant se déplacer en translation et pivoter entre des crosses ou noix de passage de vitesses et permettant une sélection du couloir de passage en vitesse pair ou impair engagée, les passages de vitesses étant alors réalisés par un mouvement unique de rotation.
A cet effet, le dispositif de commande interne d'une boîte de vitesses pilotée notamment à simple embrayage de véhicule automobile, du type comprenant un actionneur permettant de déplacer un axe de commande en translation suivant son axe longitudinal et en rotation autour de son axe longitudinal pour la sélection et le passage de rapports de vitesses, par l'intermédiaire d'au moins un élément de passage porté par l'axe de commande s'engageant sélectivement entre deux crosses d'une fourchette parmi plusieurs crosses de fourchettes associées à des synchroniseurs pour assurer le crabotage du synchroniseur correspondant sur des pignons correspondant au rapport de vitesse sélectionné, est caractérisé en ce que l'axe de commande traverse les crosses de fourchettes perpendiculairement au plan de ces crosses et porte au moins un jeu de trois éléments de passage comprenant respectivement trois bossages excentrés formant cames s'étendant perpendiculairement à l'axe de commande et étant disposés relativement à l'axe de commande pour pouvoir coopérer, par l'actionneur déplaçant en translation et en rotation l'axe de commande suivant une séquence déterminée, avec chaque paire de crosses d'une fourchette pour la déplacer en translation dans le sens correspondant à l'engagement du rapport de vitesse sélectionné.
Les trois bossages formant cames comprennent un premier bossage formant came permettant de déplacer une paire sélectionnée de crosses de fourchettes d'engagement d'un rapport de vitesse impair, un second bossage formant came permettant le changement de sélection d'une paire de crosses, de désengager le rapport de vitesse impair préalablement engagé et de déplacer une paire sélectionnée de crosses de fourchettes d'engagement d'un rapport de vitesse pair, et un troisième bossage formant came permettant de déplacer une paire de crosses de fourchette pour la désengager du rapport de vitesse pair préalablement engagé.
Les second et troisième bossages formant cames sont superposés jointivement avec le troisième bossage situé au-dessus du second bossage et le premier bossage formant came est décalé angulairement des second et troisième bossages d'environ 90 en étant axialement décalé relativement à ces derniers de manière que la face plane supérieure du premier bossage soit située sensiblement dans le même plan que la face plane inférieure du second bossage, ce plan s'étendant transversalement à l'axe de commande.
L'actionneur déplace en translation l'axe de commande pour amener le second bossage entre les deux crosses d'une fourchette sélectionnée et déplace ensuite l'axe de commande en rotation pour déplacer en translation ces deux crosses par le premier ou second bossage formant came dans un sens d'engagement d'un rapport de vitesse impair ou pair.
Le dispositif comprend un quatrième bossage formant came solidaire de l'axe de commande perpendiculairement à ce dernier en étant superposé jointivement au premier bossage formant came et permettant de maintenir les deux crosses d'une fourchette à la position engagée d'un rapport de vitesse impair pendant que l'actionneur déplace en translation l'axe de commande à une position de sélection des deux crosses de fourchettes d'engagement du rapport de vitesse pair suivant et le troisième bossage maintient verrouillées deux crosses de fourchettes à leur position engagée d'un rapport de vitesse pair pendant que l'actionneur déplace en translation l'axe de commande à une position de sélection d'un rapport de vitesse impair suivant.
Selon un mode de réalisation, le dispositif comprend quatre paires de crosses de fourchettes superposées, espacées les unes des autres de façon équidistante, permettant l'engagement de six rapports de 2878596 5 vitesses de marche avant et d'un rapport de vitesse de marche arrière et comprenant successivement une paire de crosses de fourchettes d'engagement de marche arrière, une paire de crosses de fourchettes d'engagement des premier et second rapports de vitesses, une paire de crosses de fourchettes d'engagement des troisième et quatrième rapports de vitesses et une paire de crosses de fourchettes d'engagement des cinquième et sixième rapports de vitesses, l'axe de commande portant un seul jeu de trois éléments de passage et étant déplacé séquentiellement en translation et rotation par l'actionneur pour permettre aux bossages formant cames de déplacer alternativement les paires de crosses de fourchettes pour engager les différents rapports de vitesses de marche avant et de marche arrière sélectionnés.
Selon un autre mode de réalisation, le dispositif comprend quatre paires de crosses de fourchettes superposées permettant l'engagement de six rapports de vitesses de marche avant et d'un rapport de vitesse de marche arrière et comprenant successivement deux paires supérieures de crosses de fourchettes espacées l'une l'autre d'engagement respectivement du rapport de vitesse de marche arrière et des premier et second rapports de vitesses de marche avant et deux paires inférieures de crosses de fourchettes espacées l'une de l'autre de la même distance que celle séparant les deux paires supérieures de crosses de fourchettes et permettant l'engagement respectivement des troisième et quatrième rapports de vitesses de marche avant et des cinquième et sixième rapports de vitesses de marche avant, les paires supérieures de crosses de fourchettes étant espacées des paires inférieures de crosses de fourchettes d'une distance supérieure à celle séparant l'une de l'autre deux paires de crosses de fourchettes supérieure ou inférieure, l'axe de commande portant deux jeux de trois éléments de passage espacés axialement l'un de l'autre suivant l'axe de commande qui peut être séquentiellement déplacé en translation et en rotation par l'actionneur de manière que les bossages formant cames de l'un des jeux de trois éléments de passage puissent coopérer avec les deux paires supérieures de crosses de fourchettes pour engager l'un des rapports de vitesses correspondant et les bossages formant cames de l'autre jeu de trois éléments de passage puisse coopérer avec les deux paires de fourchettes inférieures pour engager l'un des rapports de vitesses correspondant.
Les bossages formant cames d'un jeu sont solidaires d'un cylindre traversé coaxialement par l'axe de commande et d'un diamètre sensiblement égal à la distance séparant deux crosses d'une fourchette de manière à verrouiller en position de point mort les crosses de fourchettes pour lesquelles aucun rapport de vitesse n'est engagé.
Le cylindre de l'axe de commande comporte, à l'opposé de chaque bossage formant came, une partie évidée de forme sensiblement conjuguée à celle de l'extrémité de chacune des deux crosses d'une fourchette et destinée à recevoir une extrémité d'une crosse lorsque le bossage formant came associé est en appui sur l'extrémité opposée de l'autre crosse de manière à verrouiller les deux crosses de fourchettes à leur position d'engagement du rapport de vitesse correspondant.
La partie évidée et le bossage formant came d'un élément de passage sont disposés symétriquement au plan contenant l'axe longitudinal de l'axe de commande et passant par l'extrémité libre arrondie du bossage formant came.
L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et 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 est une vue en perspective d'une commande interne pour boîte de vitesses pilotée à simple embrayage de véhicule automobile conforme à l'invention; - la figure 2 représente la grille interne de boîte de vitesses réalisée avec une commande conventionnelle à doigt de passage de rapport de vitesse - la figure 3 représente une grille externe de boîte de vitesses réalisée par le dispositif de commande 10 de l'invention; -la figure 4 et une vue en perspective suivant la flèche IV de la figure 1 sans certaines des crosses de passage de vitesses afin de mieux représenter les éléments de passage de l'axe de commande conformes à l'invention et occupant leur position de point mort de la boîte de vitesses; - la figure 5 est une vue de face suivant la flèche V de la figure 4; - la figure 6 est une vue en coupe suivant la 20 ligne VI-VI de la figure 5; - la figure 7 est une vue en coupe suivant la ligne VII-VII de la figure 5; - la figure 8 est une vue en coupe suivant la ligne VIII-VIII de la figure 5; - la figure 9 est une vue de dessus des deux crosses ou noix de fourchette de passage des premier et second rapports de vitesses à la position engagée du second rapport de vitesse de marche avant et verrouillées à cette position par un élément de passage conforme à l'invention; - les figures 10 à 15 sont des vues en perspective représentant le fonctionnement du dispositif de commande de l'invention pour permettre les engagements successifs par ordre croissant des premier à troisième rapport de vitesse de marche avant.
Le dispositif de commande de l'invention qui va être décrit s'applique en particulier à une boîte de vitesses pilotée à simple embrayage.
En se reportant aux figures, la référence 1 désigne ce dispositif de commande comprenant un axe de commande 2 pouvant être entraîné en translation et en rotation dans un carter de boîte de vitesses, non représenté, par un actionneur également non représenté pour sélectionner et engager un rapport de vitesse parmi plusieurs rapports de vitesses comprenant, dans le cas présent, un rapport de vitesse de marche arrière et six rapports de vitesses de marche avant. Comme cela est connu en soit, l'actionneur de l'axe de commande 2 peut être constitué par un moteur électrique ou hydraulique accouplé à l'axe 2 de manière appropriée.
L'axe de commande 2 comporte sur une grande partie de sa longueur un cylindre 3 de plus grand diamètre coaxial à l'axe 2.
Le cylindre 3 porte un premier jeu dit supérieur par rapport aux figures 1, 4 et 5 d'éléments de passage identiques 4, 5, 6 et un second jeu inférieur d'éléments de passage 7, 8, 9 identiques aux éléments de passage 4, 5, 6.
Chaque élément de passage est constitué par un bossage excentré formant came faisant saillie du cylindre 3 dans un plan perpendiculaire à l'axe de commande 2. Chaque bossage 4-9 est délimité en direction axiale à l'axe de commande 2 par deux faces planes parallèles supérieure et inférieure et présente en section transversale à l'axe 2 une forme sensiblement en triangle isocèle à extrémité libre arrondie assimilable à un doigt de passage.
Les deux bossages formant cames respectivement inférieur 5 et supérieur 6 du jeu supérieur d'éléments de passage sont jointivement superposés et les deux bossages formant cames respectivement inférieur 8 et supérieur 9 du jeu inférieur d'éléments de passage sont également jointivement superposés, les bossages formant cames 5, 6 du jeu supérieur étant alignés avec les bossages 8, 9 du jeu inférieur le long d'une génératrice du cylindre 3 et espacés axialement les uns des autres.
Le troisième bossage 4, 7 de chaque jeu d'éléments de passage est décalé angulairement des deux autres bossages 5, 6; 8, 9 d'environ 90 et est axialement décalé à un niveau inférieur par rapport aux bossages 5; 8 de manière que sa face plane supérieure soit sensiblement située dans le même plan passant par la face plane inférieure du bossage 5; 8. Un quatrième bossage 10, identique aux bossages 4, 5, 6 du jeu supérieur d'éléments de passage est superposé jointivement au bossage le plus inférieur 4. De même, un quatrième bossage 11, identique aux bossages 7-9 du jeu inférieur d'éléments de passage est superposé jointivement au bossage le plus inférieur 7.
En outre, le bossage 10 est situé au même niveau que le que le bossage 5 du jeu supérieur d'éléments de passage et le bossage 11 est situé au même niveau que le bossage 8 du jeu inférieur d'éléments de passage.
Le cylindre 3 comporte des parties évidées 12 réalisées respectivement à l'opposé des bossages 4-11 et ayant une largeur déterminée en direction axiale de l'axe de commande 2. Le rôle de ces évidements ou entailles 12 sera expliqué ultérieurement. Chaque évidement 12 a son fond convexe en direction de l'axe 2 constitué par deux faces planes appartenant respectivement à deux cordes de même longueur se croisant du cercle défini par une section transversale du cylindre 3. Chaque évidement 12 et le bossage correspondant 4-11 sont disposés symétriquement à un plan contenant l'axe longitudinal de l'axe de commande 2 et passant par l'extrémité libre arrondie de ce bossage.
Le dispositif de commande comprend de plus quatre paires de crosses 13, 14, 15, 16 superposées parallèlement les unes aux autres, deux paires de crosses supérieures 13, 14 et deux paires de crosses inférieures 15, 16. Les deux paires supérieures de crosses 13, 14 sont espacées l'une au dessus de l'autre d'une distance relativement courte de même que les deux paires de crosses inférieures 15, 16 et les deux paires supérieures de crosses 13, 14 sont espacées des deux paires inférieures de crosses 15, 16 d'une distance plus grande que celle séparant les deux paires de crosses supérieures ou inférieures. Cependant, les crosses peuvent être espacées différemment les unes des autres. Ainsi, elles peuvent être espacées de façon équidistante pour être alors entraînées par trois bossages formant cames. Un tel agencement permet une implantation en hauteur du dispositif fortement compactée.
Chaque paire de crosses 13-16 est reliée par un bras correspondant 17, 18, 19, 20 à une fourchette 21, 22, 23, 24 de passage d'un rapport de vitesse déterminé. Plus précisément, les deux crosses 13 permettent de déplacer la fourchette 21 de passage du rapport de marche arrière sur un axe de support 25 fixé dans le carter de boîte de vitesses, les deux crosses 14 permettent de déplacer la fourchette 22 sur l'axe de support 25 dans un sens permettant d'engager le premier ou le second rapport de marche avant, les deux crosses 15 permettent de déplacer la fourchette 23 sur un axe de support 26 logé dans le carter de boîte de vitesses dans un sens permettant d'engager le troisième ou le quatrième rapport de vitesse de marche avant et les deux crosses 16 permettent de déplacer la fourchette 24 sur l'axe de support 26 dans un sens permettant d'engager le cinquième ou sixième rapport de vitesse de marche avant.
Le passage des rapports de vitesses s'effectue par crabotage d'un baladeur ou synchroniseur sur des pignons correspondants au rapport de vitesse sélectionné, ces pignons étant liés à des arbres de transmission primaire et secondaire, le baladeur étant mobile en translation sur l'arbre primaire ou secondaire sous l'action de la fourchette correspondante 21-24.
Le cylindre 3 de l'axe de commande 2 traverse les crosses de fourchettes 13-16 perpendiculairement au plan de celles-ci de manière à se trouver logé en grande partie entre deux crosses 13a, 13b; 14a, 14b; 15a, 15b; 16a, 16b d'une même paire. En outre, le diamètre du cylindre ou tambour 3 est sensiblement égal à la distance minimale séparant deux crosses de chaque paire. La hauteur ou la largeur de chaque évidement 12 est légèrement supérieure à l'épaisseur des crosses de fourchettes 13-16 de manière que l'extrémité d'une crosse puisse s'engager dans l'évidement correspondant 12 en position engagée du rapport correspondant. En outre, l'épaisseur de chaque paire de crosses est sensiblement égale à l'épaisseur de chaque bossage 4-11.
Le fonctionnement du dispositif de commande de l'invention va être décrit dans le cadre de passage de rapports de vitesse de marche avant allant en croissant à partir de la condition de départ à laquelle la commande est au point mort comme représenté notamment aux figures 1, 4 et 10.
A cette position, toutes les paires de crosses 13-16 sont verrouillées à leur position de point mort de désengagement des rapports de vitesse par la partie périphérique circulaire du cylindre 3 se trouvant en contact entre les deux crosses de chaque paire comme représenté notamment aux figures 6 et 8 en ce qui concerne le verrouillage des deux paires de crosses 13, 14.
L'actionneur est piloté de manière à entraîner en rotation l'axe 2 et le cylindre 3 comme indiqué par la flèche F1 en figure 10 d'une valeur d'angle d'environ 45 pour déplacer d'une valeur d'angle correspondante le bossage 6 qui se trouve au niveau des deux crosses 13, le bossage 5 qui se trouve entre les deux paires de crosses 13, 14 et le bossage 4 qui, se trouvant au niveau des deux crosses 14a, 14b de la paire 14, vient en appui sur la crosse 14a pour déplacer les deux crosses 14 dans le sens indiqué par la flèche F2 de manière à engager le premier rapport de vitesse de marche avant comme représentés en figure 11. Cette figure montre que les crosses de la paire 14 sont verrouillées à la position d'engagement du premier rapport de marche avant à la manière représentée en figure 9 où l'extrémité de la crosse 14b est engagée dans l'évidement 12 opposé au bossage 4 en appui sur l'extrémité de la crosse opposée 14a. Les bossages 7-9 et 11 du jeu inférieur d'éléments de passage ne produisent aucun effet lors du déplacement en rotation de l'axe 2 suivant la flèche Fl puisque situés entre les deux paires supérieure et inférieure de crosses de fourchettes comme représenté en figure 11 montrant également le cylindre 3 maintenant à leur position verrouillée de point mort les crosses de fourchettes 13, 15 et 16. Il est à noter qu'en figure 11, les deux crosses de fourchette 13 sont omises afin de mieux représenter les positions relatives des différents bossages de l'axe de commande 2.
Pour assurer le passage du premier au second rapport de vitesse de marche avant, l'actionneur est piloté pour déplacer en translation l'axe de commande 2 dans le sens indiqué par la flèche F3 en figure 11 de manière à amener le bossage formant came 5 à s'engager dans l'espace entre les deux crosses 14a, 14b de la paire 14 comme représenté en figure 12 pour de la sorte sélectionner la paire de crosses de fourchette 14. Lors de ce déplacement en translation, le bossage formant came 4 s'est désengagé de la crosse 14a de la paire 14 mais le bossage 10 vient en regard de la crosse 14a afin de maintenir les crosses de fourchettes 14 à leur position d'engagement du premier rapport de vitesse de marche avant. A la position représentée en figure 12, le cylindre 3 maintient à leur position verrouillée de point mort les crosses de fourchettes 13, 15 et 16.
Ensuite, l'actionneur entraîne en rotation l'axe de commande 2 dans le sens indiqué par la flèche F4 en figure 12 d'une valeur angulaire d'environ 90 de manière que le bossage formant came 5 déplace les crosses de fourchettes 14 dans le sens indiqué par la flèche F5 en figure 13 pour désengager le premier rapport de vitesse de marche avant et engager le second rapport de vitesse de marche avant comme représenté à cette figure. Les crosses de fourchette 14 sont verrouillées à leur position d'engagement du second rapport de vitesse par la crosse 14a engagée dans la partie évidée 12 comme représenté en figure 9. Le cylindre 3 maintient toujours à leur position verrouillée de point mort les crosses de fourchettes 13, 15 et 16.
Pour permettre l'engagement du troisième rapport de vitesses de marche avant, l'actionneur déplace en translation l'axe de commande 2 dans le sens indiqué par la flèche F6 en figure 13 pour amener le bossage formant came 7 à sélectionner les crosses de fourchette 15 comme représenté en figure 14 qui montre également que pendant cette phase de sélection du troisième rapport de vitesse, le second rapport de vitesse est maintenu engagé par le bossage 6 en appui sur la crosse 14b des crosses de fourchettes 14. Le cylindre 3 maintient toujours les crosses de fourchette 13, 15 et 16 à leur position verrouillée de point mort.
Ensuite, l'actionneur déplace en rotation l'axe de commande 2 dans le sens indiqué par la flèche F7 d'une valeur angulaire d'environ 90 à la position représentée en figure 15 à laquelle le bossage formant came 7 déplace en translation les crosses de fourchette 15 dans le sens indiqué par la flèche F8 pour engager le troisième rapport de vitesse, le bossage formant came 6 s'étant désengagé d'entre les deux crosses 14a, 14b pour désengager le second rapport de vitesse et verrouiller la paire de crosses 14 à sa position de point mort par le cylindre 3 comme le montre clairement la figure 15. Bien entendu, le cylindre 3 maintient à leur position verrouillée de point mort les crosses de fourchettes 13, 14 et 16, les crosses de fourchette 15 étant maintenues à leur position verrouillée d'engagement du troisième rapport de vitesse à la manière représentée en figure 9.
Bien que cela ne soit pas représenté aux figures, le passage des rapports de vitesses suivants se comprend aisément.
Ainsi, pour permettre l'engagement du quatrième rapport de vitesse, l'actionneur déplace en translation l'axe de commande 2 comme indiqué par la flèche F9 en figure 15 de manière à amener le bossage formant came 8 à sélectionner les crosses de fourchette 15, le troisième rapport de vitesse étant maintenu engagé par le bossage 11 venant en regard de la crosse 15a, les bossages 4-6 et 10 du jeu supérieur se trouvant dans l'espace entre les crosses de fourchettes 14 et 15. Puis, l'actionneur déplace en rotation l'axe de commande 2 dans la même direction qu'indiquée par la flèche F4 en figure 12 et d'une valeur angulaire d'environ 90 de manière à permettre au bossage 8 de déplacer en translation les crosses de fourchette 15 dans le sens opposé à la flèche F8 de la figure 15 et, par conséquent, à engager le quatrième rapport de vitesse avec désengagement du troisième rapport de vitesse, les crosses de fourchettes 13, 14 et 16 étant maintenues verrouillées à leur position de point mort par le cylindre 3.
La séquence de déplacement en translation et en rotation de l'axe de commande 2 par l'actionneur pour sélectionner le cinquième rapport de vitesse et l'engager et sélectionner le sixième rapport de vitesse et l'engager se déroule de la même manière par rapport aux figures 13 à 15 à la différence près que les bossages 7-9 et 11 remplacent les bossages 4-6 et 10 pour déplacer les paires de crosses de fourchettes 15 et 16.
Comme représenté en figure 3, la grille externe de la boîte de vitesses de l'invention, de par son dispositif de commande, permet des passages rectilignes entre chaque rapport de vitesse moyennant un changement de couloir de sélection entre chacun de ces passages, les cercles de la figure 3 matérialisant les changements de direction possibles à chaque intersection. Ainsi, il est possible d'avoir des passages de rapport rectiligne entre les vitesses tout en préservant la possibilité de saut de rapport de vitesse ou de retour de point mort rapide en passant par le couloir central. Le dispositif de l'invention propose six couloirs de sélection de rapports de vitesse alors qu'une grille normale de boîte de vitesses pilotée en propose généralement quatre.
Selon une variante de réalisation, le cylindre 3 de l'axe de commande 2 peut être pourvu d'un seul jeu d'éléments de passage à bossages formant cames 4-6 et 10 dans la configuration selon laquelle les quatre paires de crosses de fourchettes 14-16 sont disposées de façon équidistante les unes des autres en direction axiale de l'axe de commande 2, la distance les séparant correspondant à celle séparant deux paires de crosses de fourchettes supérieure 13, 14 ou inférieure 15, 16.
Le dispositif de commande de l'invention est conçu de telle manière queles bossages 4 et 7 permettent l'engagement des rapports de vitesses impairs, les bossages 5 et 8 permettent le changement de ligne de sélection, dégagent le rapport de vitesse impair et engage le rapport de vitesse pair correspondant et les bossages 6, 9 permettent le dégagement des rapports de vitesses pairs. Le dispositif à bossages formant cames pivotant et se translatant entre les crosses ou noix de passage de vitesse permet une sélection de couloir en rapport de vitesse pair engagé et les passages de vitesses sont alors toujours à réaliser par un mouvement unique de rotation de l'axe de commande. Le dispositif permet enfin l'interverrouillage de tous les rapports de vitesses engagés ou non engagés.
Le dispositif de commande de l'invention est extrêmement fiable puisqu'il est impossible d'engager deux rapports de vitesses à la fois par ses moyens d'interverrouillage et impossible d'avoir une perte de cinématique grâce au contrôle de l'actionneur. Enfin, ce dispositif est d'une structure relativement simple et la performance de passage est équivalente sur tous les rapports de vitesses.
Claims (9)
1. Dispositif de commande interne d'une boîte de vitesses pilotée à simple embrayage de véhicule automobile comprenant un actionneur permettant de déplacer un axe de commande (2) en translation suivant son axe longitudinal et en rotation autour de son axe longitudinal pour la sélection et le passage de rapports de vitesses, par l'intermédiaire d'au moins un élément de passage porté par l'axe de commande (2) s'engageant sélectivement entre deux crosses d'une fourchette parmi plusieurs crosses de fourchettes (13-16) associées à des synchroniseurs pour assurer le crabotage du synchroniseur correspondant sur des pignons correspondant au rapport de vitesses sélectionné, caractérisé en ce que l'axe de commande (2) traverse les crosses de fourchettes (13-16) perpendiculairement au plan de ces crosses et porte au moins un jeu de trois éléments de passage comprenant respectivement trois bossages excentrés formant cames (4- 6) s'étendant perpendiculairement à l'axe de commande (2) et étant disposés relativement à l'axe de commande pour pouvoir coopérer, par l'actionneur déplaçant en translation et en rotation l'axe de commande (2) suivant une séquence déterminée, avec chaque paire de crosses (13; 14; 15; 16) d'une fourchette (21; 22; 23; 24) pour la déplacer en translation dans le sens correspondant à l'engagement du rapport de vitesses sélectionné.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les trois bossages formant cames comprennent un premier bossage formant came (4; 7) permettant de déplacer une paire sélectionnée de crosses de fourchettes d'engagement d'un rapport de vitesses impair, un second bossage formant came (5; 8) permettant le changement de sélection d'une paire de crosses, de désengager le rapport de vitesses impair préalablement engagé et de déplacer une paire sélectionnée de crosses de fourchettes d'engagement d'un rapport de vitesses pair, et un troisième bossage formant came (6; 9) permettant de déplacer une paire de crosses de fourchettes pour la désengager du rapport de vitesses pair préalablement engagé.
3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les second (5; 8) et troisième bossages (6; 9) formant cames sont superposés jointivement avec le troisième bossage (6; 9) situé au-dessus du second bossage (5; 8) et le premier bossage formant came (4; 7) est décalé angulairement des second et troisième bossages d'environ 90 en étant axialement décalé relativement à ces derniers de manière que la face plane supérieure du premier bossage (4; 7) soit située sensiblement dans le même plan que la face plane inférieure du second bossage (5; 8), ce plan s'étendant transversalement à l'axe de commande (2).
4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'actionneur déplace en translation l'axe de commande (2) pour amener le second bossage (5; 8) entre les deux crosses d'une fourchette sélectionnée et déplace ensuite l'axe de commande (2) en rotation pour déplacer en translation ces deux crosses par le premier (4; 7) ou second bossage (5; 8) formant came dans un sens d'engagement d'un rapport de vitesses impair ou pair.
5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend un quatrième bossage formant came (10; 11) solidaire de l'axe de commande (2) perpendiculairement à ce dernier en étant superposé jointivement au premier bossage formant came (4; 7) et permettant de maintenir les deux crosses d'une fourchette à la position engagée d'un rapport de vitesses impair pendant que l'actionneur déplace en translation l'axe de commande (2) à une position de sélection des deux crosses de fourchettes d'engagement du rapport de vitesses pair suivant et le troisième bossage (6; 9) maintient verrouillées deux crosses de fourchettes à leur position engagée d'un rapport de vitesses pair pendant que l'actionneur déplace en translation l'axe de commande (2) à une position de sélection d'un rapport de vitesses impair suivant.
6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend quatre paires de crosses de fourchettes superposées (13-16), espacées les unes des autres de façon équidistante et permettant l'engagement de six rapports de vitesses de marche avant et d'un rapport de vitesse de marche arrière et comprenant successivement une paire de crosses de fourchettes (13) d'engagement de marche arrière, une paire de crosses de fourchettes (14) d'engagement des premier et second rapports de vitesses, une paire de crosses de fourchettes (15) d'engagement des troisième et quatrième rapports de vitesses et une paire de crosses de fourchettes (16) d'engagement des cinquième et sixième rapports de vitesses, et en ce que l'axe de commande (2) porte un seul jeu de trois éléments de passage et est déplacé séquentiellement en translation et rotation par l'actionneur pour permettre aux bossages formant cames (4,5, 6) de déplacer alternativement les paires de crosses de fourchettes (13-16) pour engager les différents rapports de vitesses de marche avant et de marche arrière sélectionnés.
7. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend quatre paires de crosses de fourchettes superposées (13-16) permettant l'engagement de six rapports de vitesses de marche avant et d'un rapport de vitesse de marche arrière et comprenant successivement deux paires supérieures de crosses de fourchettes (13,14) espacées l'une l'autre d'engagement respectivement du rapport de vitesse de marche arrière et des premier et second rapports de vitesses de marche avant et deux paires inférieures de crosses de fourchettes (15,16) espacées l'une de l'autre de la même distance que celle séparant les deux paires supérieures de crosses de fourchettes (13,14) et permettant l'engagement respectivement des troisième et quatrième rapports de vitesses de marche avant et des cinquième et sixième rapports de vitesses de marche avant, les paires supérieures de crosses de fourchettes (13, 14) étant espacées des paires inférieures de crosses de fourchettes (15, 16) d'une distance supérieure à celle séparant l'une de l'autre deux paires de crosses de fourchettes supérieure ou inférieure et en ce que l'axe de commande (2) porte deux jeux de trois éléments de passage espacés axialement l'un de l'autre suivant l'axe de commande (2) qui peut être séquentiellement déplacé en translation et en rotation par l'actionneur de manière que les bossages formant cames (4, 5, 6) de l'un des jeux de trois éléments de passage puissent coopérer avec les deux paires supérieures de crosses de fourchettes (13, 14) pour engager l'un des rapports de vitesses correspondant et les bossages formant cames (7, 8, 9) de l'autre jeu de trois éléments de passage puisse coopérer avec les deux paires de fourchettes inférieures (15,16) pour engager l'un des rapports de vitesses correspondant.
8. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les bossages formant cames (4, 5, 6, 10; 7, 8, 9, 11) d'un jeu sont solidaires d'un cylindre (3) traversé coaxialement par l'axe de commande (2) et d'un diamètre sensiblement égal à la distance séparant deux crosses d'une fourchette de manière à verrouiller en position de point mort les crosses de fourchettes pour lesquelles aucun rapport de vitesses n'est engagé.
9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que le cylindre (3) de l'axe de commande (2) comporte, à l'opposé de chaque bossage formant came, une partie évidée (12) de forme sensiblement conjuguée à celle de l'extrémité de chacune des deux crosses d'une fourchette et destinée à recevoir une extrémité d'une crosse lorsque le bossage formant came associé est en appui sur l'extrémité opposée de l'autre crosse de manière à verrouiller les deux crosses (13; 14; 15; 16) de fourchette à leur position d'engagement du rapport de vitesses correspondant.
W. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que la partie évidée (12) et le bossage formant came d'un élément de passage sont disposés symétriquement au plan contenant l'axe longitudinal de l'axe de commande (2) et passant par l'extrémité libre arrondie du bossage formant came.
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