FR2594926A1 - Device for changing speed, selecting and blocking for a multiple-stage gearbox for motor vehicles - Google Patents

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Abstract

In this device comprising clutches actuated by forks 8, and a gear change shaft 4 provided with radial guidance spindles 10 and bushes, which are coaxial with the shaft, connected to the forks and equipped with openings 9 for engaging the spindles, the shaft is mounted in a guidance tube 1 and the bushes are mounted on this tube, which is provided with cutouts, the axial length of which corresponds to the offset of the bushes between end positions and openings 16 of the tube, and with grooves 18, the axes of which make, with the transverse axis of the openings 16, angles corresponding with the partial rotation of the shaft 4 between neutral positions. Application especially to motor vehicle gear-change systems.

Description

L'invention concerne un dispositif de changement de vitesse, de sélection et de blocage pour des boîtes de vitesses à étages multiples, comportant des embrayages p.ouvant être actionnés au moyen de fourches de changement de vitesse, du type comportant un arbre de changement de vitesse comportant des broches radiales de guidage distantes les unes des autres, des douilles montées coaxialement par rapport à l'arbre de changement de vitesse et qui sont reliées rigidement aux fourches de changement de vitesse et sont munies, sur leur pourtour, d'ouvertures conformées, qui présentent des découpes comportant des surfaces d'appui pour l'accrochage des broches de guidage, l'arbre de changement de vitesse étant monté de façon à pouvoir tourner autour de son axe entre les positions neutres permettant l'insertion de la broche de guidage dans la découpe de la douille sélectionnée, et de manière à être déplaçable dans la direction axiale pour la commutation des étages de transmission par entraînement de la douille sé lectionnée, dans des positions d'extrémité opposées, et les découpes étant écartées les unes des autres, en coupe transversale,suivant un angle qui correspond à la rotation de l'arbre de changement de vitesse entre les différentes positions neutres. The invention relates to a gearshift, selection and locking device for multi-stage gearboxes, comprising clutches capable of being actuated by means of gearshift forks, of the type comprising a gearshift shaft. speed comprising radial guide pins spaced from each other, sockets mounted coaxially with respect to the speed change shaft and which are rigidly connected to the speed change forks and are provided, on their periphery, with shaped openings , which have cutouts comprising bearing surfaces for hooking the guide pins, the speed change shaft being mounted so that it can rotate around its axis between the neutral positions allowing the insertion of the guide in the cutout of the selected socket, and so as to be movable in the axial direction for switching the transmission stages by drive t of the selected bushing, in opposite end positions, and the cutouts being spaced apart from each other, in cross section, at an angle which corresponds to the rotation of the speed change shaft between the different neutral positions .

Les dispositifs connus de changement de vitesse, de sélection et de blocage de ce type contiennent en tant qu'organesde changement de vitesse, une quantité de tiges indépendantes de commande de fourches qui sont montées de manière à etre déplaçables dans le carter do la cite de vitesses et actionnent les différents embrayages à l'aide de fourches de changement de vitesse, qui sont reliées rigidement aux tiges de commande. Known gear change, selection and blocking devices of this type contain, as gear change members, a quantity of independent fork control rods which are mounted so that they can be moved in the housing of the city of and actuate the different clutches using gear change forks, which are rigidly connected to the control rods.

La position et le blocage réciproque des tiges indépendantes de commande des fourches sont assurés par des éléments de blocage qui sont formés par des broches ou goupilles de sécurité, pour lesquelles des conduits particuliers doivent être ménagés dans la boîte de vitesses. La sélection de la tige de commande pour réaliser le passage à l'étage réel de transmission est réalisée à l'aide d'une autre tige indépendante de sélection, qui est reliée à un levier de changement de vitesse. Les dispositifs de ce type sont formés par l'assemblage d'un nombre important de pièces, sont soumis à des exigences du point de vue espace et fonctionnement et possèdent un poids important. Les différents organes d'actionnement doivent être également réglés individuellement.The position and the mutual locking of the independent rods for controlling the forks are ensured by locking elements which are formed by pins or safety pins, for which particular conduits must be provided in the gearbox. The selection of the control rod to achieve the transition to the actual transmission stage is carried out using another independent selection rod, which is connected to a gear shift lever. Devices of this type are formed by the assembly of a large number of parts, are subject to requirements from the point of view of space and operation and have a significant weight. The various actuators must also be adjusted individually.

D'après le brevet britannique NO 1 031 400, on connaît un dispositif dans lequel l'inconvénient d'une quantité importante de tiges de commande est éliminé grâce à l'utilisation d'un seul arbre de changement de vitesse, relié au levier de changement de vitesse et qui est monté de manière à pouvoir tourner et à être déplaçable dans le carter de la boite de vitesses et est muni de broches destinées à engrener avec les fourches, montées de façon indépendante, des embrayages mobiles.Les fourches des embrayages mobiles sont munies de bras possédant une forme plate et à l'aide desquels les fourches sont montées de façon à pouvoir tourner et de manière à être déplaçables sur l'arbre de changement de vitesse, les bras plats de fourches de changement de vitesse possédant une partie plate qui est parallèle à l'arbre de changement de vitesse et est munie d'ouvertures conformées comportant des découpes pour réaliser l'engrènement avec les broches de guidage.La forme et la disposition des découpes dans les bras des fourches de changement de vitesse sont choisies de manière que, sous l'effet d'une rotation de l'arbre de changement de vitesse, l'une des broches mentionnées vienne en prise avec le bras de la fourche de changement de vitesse considérée et que sous l'effet du déplacement de l'arbre de changement de vitesse à l'aide de la fourche considérée de changement de vitesse, l'em- brayage considéré soit mis en prise, alors que les broches utilisées pour le branchement des autres étages de la transmission se déplacent dans les ouvertures conformées associées des bras des fourches de changement de vitesse. According to British patent NO 1 031 400, a device is known in which the drawback of a large quantity of control rods is eliminated by the use of a single gearshift shaft, connected to the lever. gear change and which is mounted so that it can rotate and be movable in the gearbox housing and is provided with pins intended to mesh with the forks, independently mounted, of the movable clutches. are provided with arms having a flat shape and with the aid of which the forks are mounted so as to be able to rotate and so as to be movable on the speed change shaft, the flat arms of speed change forks having a part plate which is parallel to the gear change shaft and is provided with shaped openings having cutouts for engaging with the guide pins. The shape and arrangement of the cutouts d n the arms of the gearshift forks are chosen so that, under the effect of a rotation of the gearshift shaft, one of the spindles mentioned engages the arm of the gearshift fork considered speed and that under the effect of the displacement of the speed change shaft using the considered speed change fork, the clutch considered is engaged, while the pins used for connection other stages of the transmission move in the associated shaped openings of the arms of the gear shift forks.

La position de la tige de commande et le blocage des fourches de changement de vitesse non actionnées sont cependant réalisés, dans le dispositif indiqué, à l'aide d'un mécanisme qui est constitué par dieux leviers pivotants qui comportent, au niveau de leurs extrémités, des parties saillantes destinées à s'engager dans les renfoncements qui sont ménagés dans les fourches de changement de vitesse et sont reliés ainsi réciproquement de telle sorte que la libération de l'une des extrémités mentionnées, qui amène cette extrémité hors de prise avec le renfoncement sur la fourche de changement de vitesse, met toutes les autres extrémités des leviers pivotants en prise avec les renfoncements ménagés dans les fourches de changement de vitesse considérées, et bloque de cette manière leur déplacement.Le dispositif de blocage de ce type se compose d'un nombre élevé de pièces, impose des contraintes du point de vue fabrication, requiert un réglage précis, et sa fiabilité est influencée d'une manière défavorable par les précisions de fabrication des pièces individuelles et par l'imprécision du tourillonnage des fourches de changement de vitesse sur l'arbre de changement de vitesse. The position of the control rod and the blocking of the non-actuated speed change forks are however carried out, in the device indicated, by means of a mechanism which is constituted by gods pivoting levers which comprise, at their ends , projecting parts intended to engage in the recesses which are formed in the speed change forks and are thus reciprocally connected so that the release of one of the ends mentioned, which brings this end out of engagement with the recess on the speed change fork, puts all the other ends of the pivoting levers in engagement with the recesses in the speed change forks considered, and thus blocks their movement. The locking device of this type consists of '' a high number of parts, imposes constraints from the manufacturing point of view, requires precise adjustment, and its reliability is influenced in a man unfavorable by the manufacturing precision of the individual parts and by the imprecision of the swiveling of the speed change forks on the speed change shaft.

L'invention a pour but d'éliminer les inconvénients indiqués et de simplifier le dispositif de blocage grâce à l'utilisation de composants qui sont fiables et sont d'une fabrication plus simple, de réduire les dimensions du disposi tif de changement de vitesse et de blocage par réunion de tous les composants sur un seul arbre de changement de vitesse, et d'améliorer la précision et la fiabilité du dispositif de changement de vitesse et de blocage. The object of the invention is to eliminate the drawbacks indicated and to simplify the blocking device through the use of components which are reliable and which are simpler to manufacture, to reduce the dimensions of the gear change device and locking by joining all the components on a single speed change shaft, and improving the precision and reliability of the speed change and locking device.

Le problème indiqué est résolu grâce au dispositif conforme à l'invention, du type indiqué plus haut, caractérisé en ce que l'arbre de changement de vitesse est disposé à l'intérieur et les douilles sont disposées à l'extérieur du tube creux de guidage, qui est relié rigidement au carter de la boîte de transmission et est muni de découpes, dont la longueur correspond, dans la direction axiale, au déplacement des douilles entre les positions d'extrémité et des ouvertures du tube, dans lesquelles sont disposées des billes de verrouillage qui, lorsque les douilles sont dans la position neutre, pénètrent dans les renfoncements ménagés dans la surface intérieure des douilles, et que l'arbre de changement de vitesse comporte, sur sa surface, des rainures, dont les axes, qui sont perpendiculaires à l'axe de l'arbre de changement de vitesse, forment en coupe transversale, avec les axes des ouvertures, des angles qui correspondent à la rotation partielle de l'arbre de changement de vitesse entre les différentes positions neutres. The problem indicated is solved by the device according to the invention, of the type indicated above, characterized in that the speed change shaft is arranged inside and the sockets are arranged outside the hollow tube of guide, which is rigidly connected to the casing of the gearbox and is provided with cutouts, the length of which corresponds, in the axial direction, to the displacement of the sockets between the end positions and the openings of the tube, in which are arranged locking balls which, when the sockets are in the neutral position, penetrate into the recesses in the inner surface of the sockets, and that the gearshift shaft has, on its surface, grooves, the axes of which are perpendicular to the axis of the speed change shaft, form in cross section, with the axes of the openings, angles which correspond to the partial rotation of the speed change shaft ent re the different neutral positions.

D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description donnée ci-après prise en référence aux dessins annexés, sur lesquels
- la figure 1 représente une coupe longitudinale du dispositif conforme à l'invention, dans la position neutre;
- la figure 2 représente la coupe transversale du dispositif dans un étage déterminé de changement de vitesse, lorsque les autres étages de transmission sont bloqués
- la figure 3 représent e la coupe du dispositif de la figure 2, prise suivant la ligne A-A ;
- la figure 4 représente la coupe du dispositif de la figure 2, prise suivant la ligne B-B , et
- la figure 5 représente la coupe du dispositif de la figure 2, prise suivant la ligne C-C.Other characteristics and advantages of the present invention will emerge from the description given below taken with reference to the accompanying drawings, in which
- Figure 1 shows a longitudinal section of the device according to the invention, in the neutral position;
- Figure 2 shows the cross section of the device in a determined stage of speed change, when the other transmission stages are blocked
- Figure 3 shows the section of the device of Figure 2, taken along line AA;
FIG. 4 represents the section of the device of FIG. 2, taken along the line BB, and
- Figure 5 shows the section of the device of Figure 2, taken along the line CC.

Le tube de guidage 1 muni d'ouvertures 19, qui limitent le déplacement radial et le déplacement axial des broches de guidage 10 et de ce fait également le déplacement des fourches de changement de vitesse 8, est monté, au niveau de 1 ' une de ses extrémités, dans le couvercle 2 du carter de la boite de transmission et, de l'autre côté, dans la paroi 3 du carter de la boîte de transmission. Dans le tube de guidage 1 se trouve monté, de manière à pouvoir se déplacer, un arbre de changement de vitesse 4, dans lequel des rainures 18 servant au guidage des billes de verrouillage 15 sont ménagées dans la direction de l'axe et dans lequel les broches de guidage 10 désaxées les unes par rapport aux autres et servant au guidage de la tête 7 de fourches de changement de vitesse 8 sont enfichées.L'arbre de changement de vitesse 4 est actionné par le levier de changement de vitesse non représenté, par l'intermédiaire de la tige coulissante 5 et du doigt de changement de vitesse 6. The guide tube 1 provided with openings 19, which limit the radial movement and the axial movement of the guide pins 10 and therefore also the movement of the speed change forks 8, is mounted at one of its ends in the cover 2 of the gearbox housing and, on the other side, in the wall 3 of the gearbox housing. In the guide tube 1 is mounted, so as to be able to move, a speed change shaft 4, in which grooves 18 serving for guiding the locking balls 15 are formed in the direction of the axis and in which the guide pins 10 which are offset from one another and which are used to guide the head 7 of the speed change forks 8 are plugged in. The speed change shaft 4 is actuated by the speed change lever not shown, by means of the sliding rod 5 and the speed change finger 6.

Les fourches 8 de changement de vitesse, dans la tête 7 desquelles se trouvent ménagés des guides conformés 9 pour les broches de guidage 10, sont enfichées sur le tube de guidage 1.The speed change forks 8, in the head 7 of which are formed shaped guides 9 for the guide pins 10, are inserted on the guide tube 1.

Les broches de guidage 10, qui sont insérées dans l'arbre de changement de vitesse 4, sont bloquées contre toute sortie, par des manchons de sécurité 11, et sont emmanchées sur les têtes 7 des fourches de changement de vitesse 8 et sont bloquées par des bagues de sécurité 12. La position des étages et la position neutre sont assurées sur l'arbre de changement de vitesse 4 par les rainures de blocage 13 et par l'ergot élastique habituel 14,
qui est fixe sur le tube de guidage 1.Le déplacement axial des fourches de
changement de vitesse 8 est bloqué,lors du passage à différents étages de vitesse, par les billes de verrouillage15 , qui sont disposées dans les ouvertures 16 du tube de guidage 1 et dans les rainures radiales 17 de la tête 7 des fourches de changement de vitesse 8 et sont repoussées dans les rainures 18 ménagées dans l'arbre de changement de vitesse 4, lors de la commutation entre différents étages de vitesse.The guide pins 10, which are inserted into the speed change shaft 4, are locked against any output, by safety sleeves 11, and are fitted on the heads 7 of the speed change forks 8 and are blocked by safety rings 12. The position of the stages and the neutral position are ensured on the gear change shaft 4 by the locking grooves 13 and by the usual elastic lug 14,
which is fixed on the guide tube 1.The axial displacement of the forks
speed change 8 is blocked, when switching to different speed stages, by the locking balls 15, which are arranged in the openings 16 of the guide tube 1 and in the radial grooves 17 of the head 7 of the speed change forks 8 and are pushed back into the grooves 18 formed in the speed change shaft 4, when switching between different speed stages.

Le fonctionnement du dispositif conforme à l'invention servant à réaliser le changement de vitesse et le blocage des étages de transmission est le suivant : sous l'effet d'une rotation partielle de la tige coulissante 5 munie du doigt de changement de vitesse 6, l'arbre de changement de vitesse 4 est entraîné en rotation en fonction du choix effectué de 1' étage de transmission. Simultanément la tige de guidage 10 considérée s'engage dans le guide conformé 9 de la tête 7 de la fourche de changement de vitesse 8. Lors du déplacement de la tige coulissante 5 munie du doigt radial 6 dans la direction correspondante, l'arbre de changement de vitesse est déplacé dans la direction de l'axe. The operation of the device according to the invention used to effect the speed change and the blocking of the transmission stages is as follows: under the effect of a partial rotation of the sliding rod 5 provided with the speed change finger 6, the speed change shaft 4 is rotated as a function of the choice made of the transmission stage. Simultaneously the guide rod 10 considered engages in the shaped guide 9 of the head 7 of the speed change fork 8. During the displacement of the sliding rod 5 provided with the radial finger 6 in the corresponding direction, the shaft gear change is moved in the direction of the axis.

Simultanément la bille de verrouillage s'engage dans la rainure 18 ménagée dans l'arbre de changement de vitesse 4, ce qui entraîne le blocage de la fourche de changement de vitesse 8 de l'étage recherché pour le changement de vitesse et les billes de verrouillage 15 des autres fourches de changement de vitesse 8 sont refoulées dans les rainures radiales 17 ménagées dans les têtes 7 des fourches de changement de vitesse 8, ce qui a pour effet que ces billes bloquent le déplacement des fourches de changement de vitesse 8, qui ne participent pas à la sélection ou au branchement des étages de transmission.Sous l'effet du déplacement de l'arbre de changement de vitesse 4 dans la direction de l'axe, la tige de guidage 10, qui se déplace de concert avec l'arbre de changement de vitesse 4, déplace la fourche de changement de vitesse 8 dans la direction choisie, ce qui réalise l'embrayage sur l'étage désiré de la transmission. La limitation de la position ou le réglage correct du contact pour la sélection des étages de la transmission est garantie par la coopération des rainures de blocage 13 ménagées dans l'arbre de changement de vitesse 4 et par le cliquet à ressort 14 qui est fixé sur le tube de guidage 1. Simultaneously the locking ball engages in the groove 18 formed in the speed change shaft 4, which causes the speed change fork 8 of the stage sought for the speed change to be blocked and the balls of locking 15 of the other speed change forks 8 are driven into the radial grooves 17 formed in the heads 7 of the speed change forks 8, which has the effect that these balls block the movement of the speed change forks 8, which do not participate in the selection or connection of the transmission stages. Under the effect of the displacement of the gearshift shaft 4 in the direction of the axis, the guide rod 10, which moves in concert with the 'gear shift shaft 4, moves the gear shift fork 8 in the chosen direction, which achieves the clutch on the desired stage of the transmission. The limitation of the position or the correct adjustment of the contact for the selection of the stages of the transmission is guaranteed by the cooperation of the locking grooves 13 formed in the gear change shaft 4 and by the spring pawl 14 which is fixed on the guide tube 1.

Le dispositif conforme à l'invention permet une exécution rapide et simple de déplacements de changement de vitesse, et la sélection et, après l'enclenchement de l'éta- ge sélectionné, un blocage fiable d'autres étages. Le dispositif indiqué n'est soumis pratiquement a aucune usure et peut être fabriqué au moyen d'un processus technologique simple.  The device according to the invention allows rapid and simple execution of speed change displacements, and the selection and, after engagement of the selected stage, reliable blocking of other stages. The device shown is practically free from wear and can be produced by a simple technological process.

Claims (1)

REVENDICATION CLAIM Dispositif de changement de vitesse, de sélection et de blocage pour des boîtes de vitesses à étages multiples, comportant des embrayages pouvant être actionnés au moyen de fourches de changement de vitesse (8), du type comportant - un arbre de changement de vitesse (4) comportant des broches Gear shifting, selection and locking device for multi-stage gearboxes, comprising clutches operable by means of gear shift forks (8), of the type comprising - a gear shift shaft (4 ) with pins radiales de guidage (10) distantes les unes des autres, - des douilles montées coaxialement par rapport à l'arbre de guide radials (10) distant from each other, - sockets mounted coaxially with respect to the shaft changement de vitesse et qui sont reliées rigidement aux gear change and which are rigidly connected to fourches de changement de vitesse (8) et sont munies, sur gear change forks (8) and are provided, on leur pourtour, d'ouvertures conformées (9), qui présentent their periphery, shaped openings (9), which have des découpes comportant des surfaces d'appui pour l'accro cutouts with support surfaces for the addict chage des broches de guidage (10), l'arbre de changement de chage the guide pins (10), the change shaft vitesse (4) étant monté de façon à pouvoir tourner autour gear (4) being mounted so that it can turn around de son axe entre les positions neutres permettant l'inser of its axis between the neutral positions allowing the insertion tion de la broche de guida g)) la découpe de la douille  tion of the guide spindle g)) cutting the socket sélectionnée, et de manière à être déplaçable dans la di selected, and so as to be movable in the di rection axiale pour la commutation des étages de transmis axial rection for switching the transmitted stages sion par entraînement de la douille sélectionnée, dans des drive by driving the selected socket, in positions d'extrémité opposées, et les découpes étant écar opposite end positions, and the cutouts being split tées les unes des autres, en coupe transversale, suivant un an tees of each other, in cross section, according to one year gle qui correspond à la rotation de l'arbre de changement gle which corresponds to the rotation of the shift shaft de vitesse (4) entre les différentes positions neutres, caractérisé en ce que l'arbre de changement de vitesse (4) est disposé à l'intérieur et les douilles sont disposées à l'extérieur du tube creux de guidage (1), qui est relié rigidement au carter de la boîte de transmission et est muni de découpes, dont la longueur correspond, dans la direction axiale, au déplacement des douilles entre les positions d'extrémité et des ouvertures (16) du tube (1), dans lesquelles sont disposées des billes de verrouillage (15) qui, lorsque les douilles sont dans la position neutre, pénètrent dans les renfoncements ménagés dans la surface intérieure des douilles, et que l'arbre de changement de vitesse comporte, sur sa surface, des rainures (18), dont les axes, qui sont perpendiculaires à l'axe de l'arbre de changement de vitesse (4), forment en coupe transversale, avec les axes des ouvertures (16), des angles qui correspondent à la rotation partielle de 11 arbre de changement de vitesse (4) entre les différentes positions neutres.  between the different neutral positions (4), characterized in that the speed change shaft (4) is arranged inside and the bushings are arranged outside the hollow guide tube (1), which is rigidly connected to the casing of the gearbox and is provided with cutouts, the length of which corresponds, in the axial direction, to the displacement of the sockets between the end positions and the openings (16) of the tube (1), in which are arranged locking balls (15) which, when the sockets are in the neutral position, penetrate into the recesses in the inner surface of the sockets, and that the gearshift shaft has, on its surface, grooves ( 18), the axes of which, which are perpendicular to the axis of the speed change shaft (4), form in cross section, with the axes of the openings (16), angles which correspond to the partial rotation of 11 gear change shaft (4) between l are different neutral positions.
FR8702274A 1986-02-24 1987-02-20 SPEED CHANGE, SELECTION AND LOCKING DEVICE FOR A MULTI-STAGE GEARBOX FOR MOTOR VEHICLES Expired FR2594926B3 (en)

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