FR2947604A1 - Dispositif de commande interne de boite de vitesses avec systeme de coulissement de noix de fourchette a solidarisation par billage et desengagement automatique - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un dispositif de commande interne de boîte de vitesses avec système de coulissement de noix de fourchette à solidarisation par billage et désengagement automatique. Ce dispositif est caractérisé en ce qu'il comporte des moyens d'entraînement (18, 19, 19a, S) associés à l'organe pour le passage du rapport de marche avant, lesdits moyens entraînant, dans une première position, un axe (26) portant une fourchette (24) de commande du rapport de marche avant, ces moyens d'entraînement présentant un système (S) de solidarisation par billage avec désengagement automatique afin de permettre d'amener ensuite lesdits moyens dans une seconde position pour le passage de la marche arrière sans entraîner l'axe (26) de la fourchette (24). Application dans le domaine des véhicules automobiles.

Description

Dispositif de commande interne de boîte de vitesses avec système de coulissement de noix de fourchette à solidarisation par billage et désengagement automatique La presente invention concerne, d'une façon générale, un dispositif de commande interne pour l'engagement des rapports de vitesse sur une boîte de vitesses d'un véhicule automobile. Plus particulièrement, ce dispositif de commande interne comprend un système de coulissement de noix de fourchette à solidarisation par billage et désengagement automatique. Les boîtes de vitesses manuelles de véhicule automobile comportent un premier arbre moteur lié au moteur du véhicule par un embrayage et un second arbre récepteur, sensiblement parallèle au premier, et lié aux roues motrices du véhicule. Ces arbres peuvent être reliés entre eux par des couples de pignons formant un engrenage en transmettant le mouvement de l'un à l'autre suivant différents rapports de démultiplication, correspondant respectivement à autant de rapports de vitesse. De plus, un rapport de marche arrière réalise une inversion du sens de rotation de l'arbre récepteur. Pour l'engagement des rapports de vitesse, il est connu d'utiliser un dispositif comportant un levier de vitesse déplacé par le conducteur suivant une grille.

Cette grille est souvent sous la forme d'un double H. Pour cette grille, un déplacement latéral suivant un couloir transversal correspond à un mouvement de sélection pour venir s'aligner sur un couloir longitudinal et un déplacement longitudinal dans un de ces couloirs correspond à un mouvement de passage engageant un rapport.

Cette grille peut comporter, suivant sensiblement une même axe longitudinal, un rapport de marche avant réalisant la multiplication de vitesse la plus élevée, le cinquième dans le cas d'une boîte à cinq rapports et le rapport de marche arrière qui est disposé de manière symétrique par rapport au couloir transversal définissant la position dite de point mort. Cette disposition permet de réaliser une grille compacte comportant seulement trois couloirs longitudinaux, ce qui limite les débattements latéraux du levier de vitesse entre les sièges avant et facilite son implantation dans l'habitacle du véhicule. Cette disposition de grille en double H est cependant difficile à réaliser en interne de la boîte de vitesses, car, si les rapports de première/seconde et troisième/quatrième utilisent une seule fourchette actionnant un seul synchroniseur, le rapport de cinquième et de marche arrière n'ont pas d'élément commun et sont actionnés via une fourchette et un basculeur distincts, nécessitant un système d'actionnement spécifique pour chaque rapport en interne de boîte de vitesses. De plus, cette disposition de grille favorise les mauvaises manoeuvres lors d'un rétrogradage de cinquième en quatrième avec un engagement non souhaité de la marche arrière à la place du rapport de marche avant sélectionné. Ce problème de mauvais engagement dégrade le système de pignon de la marche arrière et ces dégradations provoquent des difficultés d'engagement de cette marche arrière. Pour palier à ce problème, des systèmes de doigt d'interdiction de passage cinquième en marche arrière sont ajoutés sur les commandes internes de façon à fermer le couloir de marche arrière lors d'un engagement du rapport de cinquième. Le système de commande spécifique des rapports de cinquième et de marche arrière peut être réalisé par l'intermédiaire d'une seule noix de fourchette. La noix de fourchette cinquième est utilisée pour actionner le basculeur de marche arrière, ce qui permet avantageusement d'utiliser un doigt de passage vitesse simple actionnant trois noix de fourchette correspondant aux trois lignes de passage vitesse d'une grille en double H (voir notamment le document FR-A-2 686 385). Cette disposition présente cependant l'inconvénient de déplacer la fourchette de cinquième vers une fausse sixième pour engager la marche arrière. Cette disposition est ainsi pénalisante en terme d'encombrement du rapport de cinquième car il nécessite de permettre le déplacement du fourreau de synchroniseur dans le sens opposé à la cinquième, ce qui oblige de dégager un espace suffisant pour permettre ce déplacement. La longueur de la boîte de vitesses se trouve ainsi pénalisée par cette disposition. De plus, le déplacement du fourreau de cinquième en fausse sixième implique d'actionner le système d'armement de ce synchroniseur induisant un effort supplémentaire lors du passage de la marche arrière. D'autres systèmes existent également et peuvent supprimer l'engagement d'une fausse sixième lors du passage en marche arrière et/ou comporter, comme précédemment mentionné, un dispositif d'interdiction sur le couloir de marche arrière. Ils complexifient cependant de façon importante le dispositif de commande interne et notamment le doigt de passage vitesse et/ou la noix de fourchette de cinquième et de marche arrière.

Il est aussi possible de prévoir d'autres formes de grille de commande de vitesses, par exemple, une grille pouvant comporter un couloir longitudinal spécifique pour le passage de la marche arrière qui n'est pas aligné avec un couloir de passage d'un rapport de marche avant. Cette grille nécessite cependant un débattement latéral du levier plus important et donc aussi un plus grand encombrement pour la boîte de vitesses.

La présente invention a notamment pour but d'éviter la majeure partie de ces inconvénients de la technique antérieure et de proposer un dispositif de commande interne simple qui évite un déplacement du fourreau du rapport de marche avant associé à celui de marche arrière quand celle-ci est engagée tout en conservant un doigt de passage vitesse inchangé. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de commande interne d'une boîte de vitesses, relié à un organe de passage apte à engager un rapport de marche avant et un rapport de marche arrière suivant sensiblement un même couloir de passage dans ladite boîte, lesdits rapports étant disposés de manière symétrique par rapport à une position dite de point mort se trouvant dans un couloir transversal, le mouvement dudit organe entraînant un passage interne, caractérisé moyens d'entraînement associés du rapport de marche avant, dans une première position, un de commande du rapport de d'entraînement présentant un mouvement d'un doigt de en ce qu'il comporte des à l'organe pour le passage lesdits moyens entraînant, axe portant une fourchette marche avant, ces moyens système de solidarisation par billage avec désengagement automatique afin de permettre d'amener ensuite lesdits moyens dans une seconde position pour le passage de la marche arrière sans entraîner l'axe de la fourchette. Selon des caractéristiques additionnelles de la présente invention : - le doigt de passage est supporté par un axe de passage et effectue un mouvement de coulissement axial pour une sélection et un mouvement de rotation pour un passage, - le dispositif comporte un fourreau monté coulissant sur l'axe portant la fourchette, cet axe comportant un pion d'entraînement coulissant dans un évidement oblong s'étendant sur le fourreau dans sa direction axiale, ce fourreau supportant le système de solidarisation effectuant son action sur l'axe de fourchette afin de solidariser ce fourreau avec ledit axe, - le système de solidarisation comprend au moins une bille, cette bille étant poussée par un élément de rappel à travers le fourreau contre l'axe de fourchette possédant un cran logeant cette bille en position de solidarisation du fourreau avec ledit axe, - le système de solidarisation comprend un élément de rappel présentant une partie médiane, enroulée autour d'un axe de maintien, ou tout autre système de maintien, avec liberté de rotation et de translation par rapport à cet axe, et deux branches disposées symétriquement par rapport à l'axe, chacune présentant son extrémité libre portant une bille, - les billes ou une des billes est limitée axialement par une rampe portée par le fourreau d'un autre axe de fourchette, cette rampe se trouvant alors au dessus de la bille lors de l'entraînement dudit axe vers sa première position et, dans le déplacement du fourreau vers la seconde position, cette rampe ne se trouvant plus en position de maintien au dessus de la bille, ledit axe de la fourchette n'est alors plus entraîné avec le fourreau associé, Le fourreau supporte également le moyen d'entraînement du basculeur de marche arrière, ce dernier étant apte à déplacer axialement un pignon baladeur pour l'engager sur deux autres pignons respectivement menant et mené, un frein de marche arrière étant actif pour l'actionnement de la fourchette du rapport le plus élevé de marche avant, - le basculeur comprend une rainure coopérant avec une fourchette de commande d'un manchon de synchronisation d'un rapport de marche avant, cette rainure comportant une première pente d'engagement de la synchronisation au début du passage du rapport de marche arrière, puis une seconde pente plus faible que la première de dégagement de la synchronisation, et enfin une partie neutre laissant le manchon dans une position de point mort qui comprend la course d'engagement du pignon baladeur sur les pignons menant et mené, - l'organe de passage de vitesse se déplace suivant une grille de passage comportant un couloir de passage des troisième et quatrième rapports, encadré par deux couloirs de passage parallèles réalisant pour l'un le passage des premier et second rapports et pour l'autre le passage du cinquième rapport et de la marche arrière. L'invention concerne aussi une boîte de vitesses, caractérisée en ce qu'elle comprend un tel dispositif de commande interne. Un avantage du dispositif de commande de la présente invention est que la fourchette de commande de rapport de marche avant associé à la marche arrière ne se déplace pas lors de l'engagement de celle-ci, comme pour le passage d'un rapport de fausse sixième quand ce rapport de marche avant est le rapport de cinquième, ce qui permet de limiter l'espace nécessaire au débattement de cette fourchette. Un autre avantage de la présente invention est que le système de solidarisation est désengagé automatiquement une fois la première position atteinte, ce qui ne nécessite pas l'ajout d'un dispositif d'engagement et de désengagement supplémentaire pour les moyens d'entraînement. Ceci permet une simplification des moyens d'actionnement et de leurs éléments associés.

L'invention va maintenant être décrite plus en détail mais de façon non limitative en regard des figures annexées, dans lesquelles : - la figure 1 est une représentation schématique d'une vue en perspective d'un dispositif de commande interne de boîte de vitesses selon l'état de la technique, - la figure 2 est une représentation schématique d'une vue de dessous en perspective de la partie du dispositif de commande interne, selon l'état de la technique, effectuant le passage des rapports de cinquième et de marche arrière, - la figure 3 est une représentation schématique d'une vue en perspective d'un dispositif de commande interne de boîte de vitesses selon la présente invention, - la figure 4 est une vue en perspective latérale, agrandie par rapport aux figures 1 à 3, d'une partie du dispositif de commande interne selon la présente invention, montrant notamment les moyens d'entraînement et de désengagement du fourreau du cinquième rapport et de la marche arrière, sur son axe de fourchette de cinquième, - la figure 5 est une vue de dessus agrandie par rapport aux figures 1 à 3 d'une partie du dispositif de commande interne selon la présente invention, montrant notamment les moyens d'entraînement et de désengagement du fourreau de cinquième avec son axe de fourchette, le fourreau de cinquième étant montré en coupe longitudinale selon son plan médian, - la figure 6 est une vue de dessus en perspective, agrandie par rapport aux figures 1 à 3, d'une partie du dispositif de commande interne selon la présente invention, montrant notamment le basculeur de marche arrière et les moyens d'entraînement et de désengagement du fourreau de cinquième avec son axe de fourchette, le fourreau de cinquième étant montré en coupe longitudinale selon son plan médian et en position d'engagement ou de désengagement de marche arrière.

Dans ce qui va suivre, la boîte de vitesses qui va être décrite est une boîte à cinq rapports avec le rapport de marche arrière en face du rapport de cinquième.

La présente invention ne se limite cependant pas à une telle boîte de vitesses à cinq rapports mais peut comprendre un nombre différent de rapports avec le rapport de marche arrière en face d'un rapport quelconque de marche avant. D'une manière générale, dans le cadre de l'invention, il est possible d'inverser des structures de la commande de la boîte de vitesses. Par exemple, pour le dispositif de commande illustré aux figures, la sélection de la vitesse se fait par un mouvement de coulissement axial et le passage de la vitesse se fait par un mouvement de rotation. Cependant, il est aussi possible de prévoir une rotation pour la sélection et un coulissement pour le passage.

Les figures 1 et 2 présentent un dispositif de commande interne 1 d'une boîte de vitesses selon l'art antérieur. Cette commande interne 1 se place entre un premier arbre moteur, lié au moteur par un embrayage et un second arbre récepteur, disposé parallèlement, ces deux arbres étant non représentés aux figures. L'arbre moteur supporte des pignons fixes engrenant avec des pignons libres de l'arbre récepteur qui peuvent être engagés par des fourreaux de synchronisation pour l'obtention de différents rapports de vitesse.

Un support 2, fixé à l'intérieur du carter de la boîte de vitesses, supporte l'ensemble du dispositif de commande interne 1. Un axe de passage 4 disposé verticalement, reçoit à son extrémité supérieure, sortant de la boîte de vitesses, un bras de commande 6 comportant une rotule reliée au mouvement de passage d'un organe de changement de vitesse, notamment sous forme d'un levier de vitesse, qui est actionné par le conducteur. Il est à remarquer que l'axe de passage 4 est disposé verticalement suivant la représentation de la figure 1, alors que, dans le véhicule automobile, il pourrait avoir une autre inclinaison une fois la boîte de vitesses montée dans celui-ci.

Un axe de sélection 10, disposé horizontalement, reçoit à son extrémité extérieure, sortant de la boîte de vitesses, un bras de commande 12 comportant une rotule reliée au mouvement de passage d'un organe de changement de vitesse, et à son extrémité intérieure, un bras de sélection 14 faisant coulisser verticalement une clé d'interverrouillage 3. Cette clé d'interverrouillage 3, approximativement en forme de U s'étendant sensiblement horizontalement, contient entre ses plaques inférieure et supérieure un doigt de passage 5 de vitesse lié en rotation à l'axe de passage 4. A la figure 1, le doigt de passage se trouve en dessous de la plaque supérieure de la clé 3, notamment en dessous de la partie en saillie de cette plaque qui le masque à cette figure, tandis qu'à la figure 2 ce doigt de passage est en vis-à-vis de la partie de la noix de passage 11 pénétrant dans la clé d'interverrouillage 3 et est inséré dans cette partie de la noix 11 faisant fourche.

Le doigt de passage, du type de celui référencé 5 ) la figure 10, est ainsi mis successivement à la hauteur des moyens d'entraînement de différents axes de fourchette, ces moyens étant appelés aussi noix de fourchettes et étant superposés. La clé d'interverrouillage 3 comporte des formes qui, après la sélection d'une noix de fourchette, empêchent un mouvement accidentel des autres noix au cours d'un pivotement du doigt de passage 5 alors mal positionné en hauteur. Cela permet d'éviter un passage simultané de deux rapports. Le dispositif de commande interne 1 comporte une fourchette 20 pour l'actionnement d'un manchon, non représenté, de passage des premier et second rapports, une fourchette 22 pour les troisième et quatrième rapports et une fourchette 24 portée par un axe 26 pour le cinquième rapport.

Après sélection et pour un passage de la marche arrière, le doigt de passage 5, se trouvant à la hauteur de la noix 11 de fourchette du cinquième rapport montrée à la figure 2, déplace cette noix 11 dans le sens opposé à celui d'un passage de cinquième rapport. La noix 11 de fourchette transmet son mouvement à un basculeur de marche arrière 7 via un pion pivotant autour d'un axe 8. On notera dans cet exemple de l'art antérieur que pour un mouvement de passage de la marche arrière, la noix 11 de fourchette entraîne aussi de manière permanente, l'axe 26 de la fourchette 24 du cinquième rapport. Le basculeur 7 de marche arrière comporte un long bras cintré 7a se terminant par une rainure 7b, montrée à la figure 2. Cette rainure 7b est ajustée sur les flancs d'un pignon baladeur, libre en rotation de manière à lier le coulissement de ce pignon au pivotement du basculeur 7, ce pignon baladeur n'étant pas représenté aux figures. Le basculeur 7 comprend un second bras, sensiblement plan présentant une partie arrondie à son extrémité libre portant une rainure 13, comme montré à la figure 1. Celle-ci est réalisée par découpe de la tôle du basculeur 7 et reçoit de manière ajustée, un pion 13a. Ce pion 13a est lié à la fourchette 22 de passage des troisième et quatrième rapports, supportée par un axe 26a, en étant fixé au fourreau 16a et en l'actionnant lors du passage de la marche arrière. Le pignon baladeur s'engage simultanément sur un pignon menant lié à l'arbre moteur et sur un autre pignon lié à l'arbre récepteur, de manière à transférer le couple du pignon menant au pignon mené afin d'inverser le sens de rotation de l'arbre récepteur. Au début du passage de la marche arrière, pour effectuer la synchronisation, il est utilisé un synchroniseur d'un rapport de marche avant, aux figures le quatrième rapport, afin de commencer une synchronisation de ce rapport et de freiner l'arbre moteur avant de remettre cette fourchette en position de point mort. Le fonctionnement du dispositif de passage de la marche arrière est le suivant. Le rapport de marche arrière n'étant pas engagé, le pion 13a se trouve en regard de l'entrée de la rainure 13 et la fourchette 22 de passage des troisième et quatrième rapports peut librement coulisser pour passer ces rapports, la rainure 13 n'interférant pas dans ce mouvement.

Au début du passage de la marche arrière, la fourchette 22 étant dans une position de point mort, le basculeur 7 pivote et engage le pion 13a dans la rainure 13. Le guidage du pion 13a par la rainure 13 déplace radialement vers l'extérieur la fourchette 22, pour commencer une synchronisation du rapport de quatrième qui, le véhicule étant pratiquement à l'arrêt, freine l'arbre moteur 2. Puis l'organe de passage de vitesse continuant sa course d'engagement, l'interaction de la rainure 13 avec le pion 13a guide la fourchette 22 qui revient en arrière dans une position de point mort. Enfin, l'organe de passage de vitesse termine sa course, le pion 13a pénètre au fond de la rainure 13 sans déplacer la fourchette 22. Le bras de passage 7a engage alors le pignon baladeur sur le pignon menant qui a été freiné et sur le pignon mené qui est pratiquement à l'arrêt, pour passer la marche arrière sans choc ni bruit. Le dispositif de commande interne 1, selon l'art antérieur, comporte aussi un système d'interdiction 15 de passage direct de cinquième en marche arrière, afin d'éviter, le véhicule roulant, un passage accidentel de l'un à l'autre, ces deux rapports se trouvant sur un même couloir de passage. Cela pourrait, en effet, endommager la boîte de vitesses. Ce système d'interdiction 15 comporte avantageusement un cliquet.

La figure 3 montre un dispositif de commande interne la de boîte de vitesses selon la présente invention. Le dispositif de commande interne la, montré à cette figure, comprend une noix de passage 11 des rapports de cinquième et marche arrière qui est disposée sur un fourreau 16 monté coulissant sur l'axe 26 de la fourchette 24 du cinquième rapport, ce cinquième rapport étant celui associé à la marche arrière.

Ce fourreau 16 comporte un évidement 19a allongé axialement qui reçoit un pion d'entraînement 19 cylindrique fixé à l'axe 26 de fourchette en s'étendant perpendiculairement à celle-ci. Ce pion 19 et son évidement 19a associé seront mieux vus aux figures 4 à 6.

Ce pion d'entraînement 19 cylindrique traverse transversalement le fourreau 16, avec une liberté de coulissement dans l'évidement 19a, ceci suivant une course limitée sensiblement égale à la course de passage de marche arrière. L'extrémité libre du pion d'entraînement 19 peut faire saillie de l'évidement 19a du fourreau 16 vers l'extérieur, mais ce n'est pas obligatoire. Le pion d'entraînement 19 et son évidement 19a associé, ainsi que le système de solidarisation par billage qui va être prochainement décrit, forment une partie des moyens d'entraînement de l'axe de fourchette selon la présente invention. Le dispositif de commande interne la selon la présente invention et montré à la figure 3 diffère de plus du dispositif 1 de l'état de la technique, montré à la figure 1, par l'incorporation d'un système S de solidarisation qui sera décrit plus précisément ultérieurement Selon la présente invention, ce système S de solidarisation peut être désengagé automatiquement afin de permettre d'amener ensuite les moyens d'entraînement dans une seconde position après la sélection du rapport de marche avant pour le passage de la marche arrière sans entraîner l'axe 26 de la fourchette 24. De manière succincte, le système S comprend un axe de maintien 21, fixé sur le fourreau 16. Cet axe de maintien 21 supporte un élément ressort présentant deux branches 23a et 23b à des billes 27a et 27b agissant sur l'axe 26 de fourchette. Ce système S permet de rendre solidaire le fourreau 16 de l'axe 26 de fourchette. Cela est fait en interdisant le coulissement relatif du fourreau 16 par rapport au pion 19 d'entraînement et donc à l'axe 26 de fourchette. En position de solidarisation de ce système S, le fourreau 16 entraîne donc l'axe 26 de fourchette. Comme le dispositif de commande interne 1 montré à la figure 1, le dispositif de commande interne la, selon la présente invention et montré à la figure 3, comprend un basculeur 7 dont un bras présente une rainure 13 à son extrémité arrondie. Avantageusement, la rainure 13 du basculeur 7 peut présenter une largeur constante en définissant un profil de came avec une première pente d'engagement du synchroniseur au début du passage du rapport de marche arrière, puis une seconde pente avantageusement plus faible que la première. Cette seconde pente sert pour le dégagement du synchroniseur. La rainure comprend enfin une partie neutre laissant le fourreau 16a de la fourchette 22 dans une position de point mort qui comprend la course d'engagement du pignon baladeur sur les pignons menant et mené du rapport de marche arrière, ces pentes et cette partie n'étant pas représentées à la figure 3. La rainure 13 peut aussi comporter un amincissement en son extrémité interne permettant de bloquer le pion 13a de fourchette en marche arrière engagée, cet amincissement n'étant pas aussi représenté à la figure 3. Comme précédemment mentionné et illustré à la figure 3, la rainure 13 reçoit, de manière ajustée, un pion 13a fixé suivant un axe perpendiculaire au plan de la tôle du basculeur 7, sur une fourchette 22 supportée par un axe 26a actionnant un fourreau 16a de passage des troisième et quatrième rapports.

Le pion 13a comporte, avantageusement, une partie centrale mince qui s'engage dans la rainure 13, et des épaulements latéraux venant en surplomb de part et d'autre de la tôle du basculeur 7. Ces épaulements sont suffisamment larges pour encadrer, dans toutes les positions de fonctionnement, la tôle du basculeur 7, même en dehors de la rainure 13, pendant les débattements radiaux de l'axe 26a de fourchette. De cette manière, le basculeur 7 est toujours guidé latéralement. Avantageusement, le basculeur 7 comporte un frein actionnant l'axe de fourchette 26 de cinquième en sens opposé au déplacement du fourreau 16 de cinquième et de marche arrière. C'est donc le rapport le plus élevé qui sert de frein de marche arrière avec l'avantage d'une plus grande efficacité, contrairement à ce qui était prévu dans l'état de la technique. En outre, il est à remarquer que le dispositif de commande interne la selon la présente invention comporte aussi un dispositif d'interdiction de passage direct de cinquième en marche arrière quand le véhicule automobile roule, ceci comme le dispositif selon l'état de la technique antérieur. Les figures 4 à 6 décrivent un dispositif de commande interne selon la présente invention, cela en diverses positions de fonctionnement.

A la figure 4, la partie du dispositif de commande interne montrée comporte, de manière connue, une noix de passage llb pour le déplacement du fourreau des premier et second rapports, ainsi qu'une noix de passage lla pour celui des troisième et quatrième rapports, ces noix de passage lla et llb étant directement liées à leur fourchette de commande pour les entraîner en translation.

Le dispositif de commande interne comprend aussi une noix de passage 11 du cinquième rapport et de marche arrière qui est disposée sur le fourreau 16 monté coulissant sur l'axe 26 de la fourchette du cinquième rapport. Aux figures 4 à 6, les caractéristiques du fourreau 16 monté coulissant sur l'axe 26 de la fourchette du cinquième rapport ainsi que les caractéristiques du pion d'entraînement 19 et de son évidement 19a oblong de réception restent les mêmes que celles mentionnées en regard de la figure 3. A ces figures, sont montrés en détails les éléments du système de solidarisation par billage autobloquant et auto-compensateur selon la présente invention.

Le fourreau 16 de rapport de marche avant associé à la marche arrière supporte un axe 21, avantageusement cylindrique, du système de solidarisation à billage. Ce fourreau 16 comporte un perçage, avantageusement circulaire qui reçoit l'axe 21, cet axe 21 étant solidaire de ce fourreau 16. Comme notamment montré à la figure 5, le système de solidarisation comprend, avantageusement, deux billes 27a et 27b diamétralement opposées autour de l'axe 26 de fourchette et maintenues en appui contre la surface de l'axe 26 par un moyen élastique 23a, b, c. L'axe 26 de fourchette comprend deux crans 27c réalisés à sa surface pour qu'il y ait blocage lorsque ces billes 27a et 27b s'engagent dans leur cran respectif 27c. Les efforts appliqués par les deux billes 27a et 27b à l'axe 26 de fourchette ont ainsi des directions opposées de sorte que leur résultante sur le fourreau 16 est très faible, ce qui diminue significativement le phénomène de traînée du fourreau 16 sur l'axe 26. Il est à préciser que l'utilisation d'un double billage est seulement une forme de réalisation préférée du système de solidarisation de la présente invention et qu'un nombre différent de billes et/ou un positionnement différent des billes peuvent aussi être utilisés sans sortir du cadre de la présente invention. Les billes 27a et 27b peuvent être pressées contre la surface de l'axe 26 par des ressorts indépendants 23a et 23b qui sont tarés de façon identique pour que les efforts résultants sur l'axe s'annulent en se compensant mutuellement. Cette forme de réalisation n'est pas montrée aux figures 4 à 6. En effet, à ces figures, les deux billes 27a et 27b du système d'indexation à billage sont comprimées par les extrémités opposées d'un même ressort 23a, 23b, 23c. L'avantage procuré par cette forme de réalisation est que les efforts résultants sur le fourreau 16 s'annulent sans qu'il n'y ait de réglage particulier à effectuer pour obtenir ce résultat. Ce ressort 23a, 23b et 23c, comme représenté aux figures 4 à 6, est situé à l'extérieur du fourreau 16 et présente un corps hélicoïdal 23c enroulé autour d'un axe 21 du système de solidarisation. Il présente deux branches rectilignes 23a et 23b s'écartant l'une de l'autre et dont l'extrémité libre porte la bille respective 27a ou 27b. L'axe 21 n'a pour fonction que de maintenir le ressort 23 dans sa position sans le contraindre.

Comme notamment montré à la figure 5, chaque extrémité libre du ressort 23a et 23b peut être sous la forme d'une portion coudée se logeant dans un évidement 16d de réception prévu sur le fourreau 16, cet évidement 16d contenant la bille respective 27a ou 27b.

Un coulisseau 29a ou 29b peut relier l'extrémité libre courbée du ressort 23a et 23b à la bille respective 27a ou 27b. Les extrémités libres du ressort 23a et 23b compriment ainsi chaque coulisseau 29a ou 29b pouvant dépasser légèrement de la surface externe de l'évidement 16d du fourreau 16, de telle sorte que les deux billes 27a ou 27b sont comprimées contre l'axe 26 de fourchette de manière symétrique par le ressort 23a, 23b et 23c.

Avantageusement, le corps 23c du ressort est libre de se déplacer autour du l'axe 21 cylindrique du système de solidarisation, de manière à assurer un meilleur équilibrage des efforts appliqués aux deux coulisseaux 29a et 29b afin de réduire encore la traînée induite par les billes 27a ou 27b. Comme visible aux figures 5 et 6, les crans 27c pratiqués dans l'axe 26 de fourchette pour la réception des billes 27a ou 27b sont réalisés dans cet axe 26 de manière à former des parties disposées de façon symétrique par rapport à cet axe 26. La résultante des efforts appliqués par les billes 27a ou 27b sur l'axe 26 est ainsi colinéraire à cet axe afin de provoquer le déplacement du fourreau 16 jusqu'à ce que les billes 27a ou 27b atteignent le fond des crans 27c correspondant à la position de solidarisation. Ces crans 27c sont avantageusement identiques et forment une paire en étant disposés de façon symétrique par rapport à l'axe 26 mais ils peuvent être également dissymétriques sans action de contrainte radiale sur le fourreau 16. Chacun des crans 27c peut présenter une forme arrondie ou une forme triangulaire ou toutes autres formes pour un meilleur guidage de la bille 27a ou 27b dans sa position de solidarisation contre l'axe 26 de fourchette. Comme visible à la figure 5, le fourreau 16a de l'axe 26a de fourchette de troisième et quatrième rapports porte à sa partie tournée vers le fourreau 16 de l'axe 26 de fourchette une rampe 28 bloquant une 27a des billes dans sa position de solidarisation quand celle-ci est introduite dans l'évidement 16d du fourreau 16 contre le cran 27c de l'axe 26. Ceci permet de maintenir l'axe 26 de fourchette solidaire avec le fourreau 16 quand la bille 27a et l'évidement 16d du fourreau 16 de cinquième rapport sont en position sous la rampe 28 du fourreau 16a de troisième et quatrième rapports.

Il est à remarquer que la rampe 28 n'est pas spécifiquement déplacée afin d'assurer le maintien de la bille 27a en position de contact avec le cran 27c mais que cela se fait automatiquement lors du déplacement des éléments du dispositif de commande interne les uns par rapport aux autres. Les moyens d'entraînement selon la présente invention présentent ainsi l'avantage d'assurer leur engagement ainsi que leur désengagement automatiques dans des positions prédéterminées de l'axe 26 de fourchette et du fourreau 16 associé sans recourir à un dispositif supplémentaire de verrouillage et de déverrouillage pour ce système de solidarisation. Seuls le positionnement et la longueur de la rampe 28 sur le fourreau 16a sont à être préalablement déterminés afin d'effectuer le verrouillage et le déverrouillage en position adéquate. Ce système de solidarisation en association avec les autres moyens d'entraînement permet ainsi de supprimer l'engagement en fausse sixième afin de pouvoir réaliser l'engagement de la marche arrière. En regard des figures 4 à 6, diverses positions de passage de rapport vont être détaillées, le rapport de marche avant associé avec la marche arrière étant, comme usuellement, le rapport de cinquième.

Lors d'un engagement de cinquième, le doigt de passage vitesse pivote et entraîne la noix 11 du fourreau 16 de cinquième/marche arrière vers la cinquième. Le fourreau 16 entraîne l'axe 26 par le pion d'entraînement 19 en contact d'un coté de l'évidemment 19a, le système de solidarisation par billage et l'axe 26 de fourchette associé se déplace également de façon unitaire vers la position de passage de cinquième qui forme la première position selon la présente invention. Lors d'un désengagement de cinquième, le doigt de passage vitesse pivote et entraîne la noix 11 du fourreau 16 de cinquième/marche arrière vers la position de point mort.

Dans la configuration de désengagement de cinquième, la rampe 28, montrée à la figure 5 et portée par le fourreau 16a de l'axe 26a de fourchette de troisième et quatrième rapports, se trouve au dessus de l'une 27a des billes du système de solidarisation selon la présente invention. Si l'effort du système de billage est insuffisant pour permettre le désengagement du rapport de 5eme, alors la rampe 28 empêche la bille 27a de sortir du contact avec le cran 27c associé de l'axe 26 de fourchette. Le fourreau 16 entraîne alors l'axe 26 de fourchette par l'intermédiaire du système de solidarisation par billage alors engagé. Lorsque la rampe 28 de fourreau 16a d'axe 26a de fourchette de passage troisième/quatrième libère sa contrainte sur la bille 27a, l'effort des deux billes 27a et 27b suffit à finir la course de rappel de l'axe 26 de fourchette, celui n'étant plus contraint par les efforts du synchroniseur de cinquième. Lors d'un engagement de marche arrière, formant la seconde position selon la présente invention, le doigt de passage vitesse pivote et entraîne la noix 11 du fourreau 16 vers la marche arrière. L'ensemble du fourreau et du système de solidarisation à billes s'écarte et le fourreau coulisse sur l'axe 26 de fourchette sans entraîner ce dernier, les billes 27a et 27b n'étant plus en position de contact avec le cran respectif 27c. La rampe 28 n'étant plus en regard de la bille 27a, le système de solidarisation à billes peut s'écarter. L'axe 26 de fourchette coulisse en sens opposé du fourreau 16 par l'intermédiaire du mouvement du basculeur 7, montré notamment aux figures 3 et 6, et, en conséquence, de la rainure 13 présentée par celui-ci. L'axe 26 de fourchette est encore maintenu en translation par l'intermédiaire du basculeur 7 avec frein 30 de marche arrière quand la marche arrière est engagée. Lors d'un désengagement de marche arrière, le doigt de passage vitesse pivote et entraîne la noix 11 du fourreau 16 vers le point mort. Le système de solidarisation par billage tend à entraîner l'axe 26 de fourchette vers le point mort. Le basculeur 7 bloque la translation de l'axe 26 de fourchette par l'intermédiaire de son frein 30 de marche arrière. Lorsque la rainure 13 du basculeur 7 libère sa contrainte sur le frein 30, l'effort des deux billes 27a et 27b, dans leurs crans 27c, suffit à finir la course de rappel de l'axe 26 de fourchette, celui n'étant plus contraint par les efforts du frein 30 de marche arrière. L'avantage principal de la présente invention est de permettre la suppression de l'engagement en fausse sixième de la fourchette de cinquième lors de l'engagement de marche arrière, cela avec des moyens d'entraînement ne comportant pas un système supplémentaire compliqué de verrouillage et déverrouillage. Cela permet un compactage de la boîte de vitesses par réduction de la longueur de celle-ci, moyennant une 20 redéfinition de son couvercle. Cela permet aussi de supprimer l'effort supplémentaire de passage de la fausse sixième en passage marche arrière, ce passage en fausse sixième impliquant un actionnement du synchroniseur de cinquième 25 en phase d'armement qui induit un effort parasite important sur l'engagement de la marche arrière. Avec le dispositif de commande selon la présente invention, il est possible d'utiliser le rapport le plus élevé, par exemple le rapport de cinquième, comme frein 30 de marche arrière, ce rapport le plus élevé étant le plus performant du fait de la démultiplication plus importante. L'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et illustré qui n'a été donné qu'à 35 titre d'exemple.

Claims (10)

1. REVENDICATIONS1. Dispositif de commande interne d'une boîte de vitesses, relié à un organe de passage apte à engager un rapport de marche avant et un rapport de marche arrière suivant sensiblement un même couloir de passage dans ladite boîte, lesdits rapports étant disposés de manière symétrique par rapport à une position dite de point mort se trouvant dans un couloir transversal, le mouvement dudit organe entraînant un mouvement d'un doigt de passage (5) interne, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens d'entraînement (18, 19, 19a, S) associés à l'organe pour le passage du rapport de marche avant, lesdits moyens entraînant, dans une première position, un axe (26) portant une fourchette (24) de commande du rapport de marche avant, ces moyens d'entraînement présentant un système (S) de solidarisation par billage avec désengagement automatique afin de permettre d'amener ensuite lesdits moyens dans une seconde position pour le passage de la marche arrière sans entraîner l'axe (26) de la fourchette (24).
2. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le doigt de passage (5) est supporté par un axe de passage (4) et effectue un mouvement de coulissement axial pour une sélection et un mouvement de rotation pour un passage.
3. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comporte un fourreau (16) monté coulissant sur l'axe (26) portant la fourchette (24), cet axe (26) comportant un pion (19) d'entraînement coulissant dans un évidement (19a) oblong s'étendant sur le fourreau (16) dans sa direction axiale, ce fourreau (16) supportant le système (S) de solidarisation effectuant son action sur l'axe (26) de fourchette afin de solidariser ce fourreau (16) avec ledit axe (26).
4. 4. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le système (S) de solidarisation comprend au moins une bille (27a), cette bille (27a) étant poussée par un élément de rappel (23a) à travers le fourreau (16) contre l'axe (26) de fourchette possédant un cran (27c) logeant cette bille (27a) en position de solidarisation du fourreau (16) avec ledit axe (26).
5. 5. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le système (S) de solidarisation comprend un élément de rappel (23a, 23b, 23c) présentant une partie médiane (23c), enroulée autour d'un axe (21) de maintien ou de tout autre système de maintien avec liberté de translation et rotation par rapport à cet axe (21) ou ce système et deux branches (23a, 23b) disposées symétriquement par rapport à l'axe (21), chacune présentant son extrémité libre portant une bille (27a ou 27b).
6. 6. Dispositif selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce les billes ou une (27a) des billes (27a ou 27b) sont limitées axialement par une rampe (28) portée par le fourreau (16a) d'un autre axe (26a) de fourchette, cette rampe (28) se trouvant alors au dessus de la bille (27a) lors de l'entraînement dudit axe (26) vers sa première position et en ce que, dans le déplacement du fourreau (16) vers la seconde position, cette rampe (28) ne se trouvant plus en position de maintien au dessus de la bille (27a), ledit axe (26) de la fourchette (24) n'est alors plus entraîné avec son fourreau (16) associé.
7. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le fourreau (16) supporte également le moyen d'entraînement du basculeur (7) de marche arrière, ce dernier étant apte à déplacer axialement un pignon baladeur pour l'engager sur deux autres pignons respectivement menant et mené, un frein (30) de marche arrière étant actif pourl'actionnement de la fourchette (24) du rapport le plus élevé de marche avant.
8. 8. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le basculeur (7) comprend une rainure (13) coopérant avec une fourchette de commande (26a) d'un manchon de synchronisation d'un rapport de marche avant, cette rainure (13) comportant une première pente d'engagement de la synchronisation au début du passage du rapport de marche arrière, puis une seconde pente plus faible que la première de dégagement de la synchronisation, et enfin une partie neutre laissant le fourreau dans une position de point mort qui comprend la course d'engagement du pignon baladeur sur les pignons menant et mené.
9. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'organe de passage de vitesse se déplace suivant une grille de passage comportant un couloir de passage des troisième et quatrième rapports, encadré par deux couloirs de passage parallèles réalisant pour l'un le passage des premier et second rapports et pour l'autre le passage du cinquième rapport et de la marche arrière.
10. 10. Boîte de vitesses, caractérisée en ce qu'elle comprend un dispositif de commande interne selon l'une quelconque des revendications précédentes.