Dispositif d'assistance mécanique de passaqe de vitesse L'invention seDevice for mechanical assistance of speed gear The invention is
situe dans le domaine de l'agrément de conduite et plus précisément l'amélioration de la sensation de qualité ressentie lors de la manipulation des commandes de boîtes de vitesses manuelles à l'aide d'un dispositif d'assistance mécanique de passage de vitesses. Le problème à résoudre lors du passage de vitesse est le mauvais ressenti par le conducteur des pics d'efforts au pommeau ponctuant le passage d'une vitesse à l'autre notamment en phase crabotage, mais aussi au cours des différentes phases du passage de vitesse telles que le Io décrabotage, la traversée du cran de point mort, l'armement et la synchronisation. Actuellement plusieurs solutions ont été proposées pour améliorer le ressenti lors du passage de vitesse par le conducteur : - diminution de la traînée d'arbre primaire : cela augmente 15 l'encombrement de la boîte de vitesses et de plus les performances sont limitées notamment pour les températures faibles, - diminution des efforts de crabotage par diminution des dièdres : avec cette solution les performances sont limitées par le compromis fiabilité/durabilité de tenue des dièdres, 20 - augmentation de ravalement de commande interne : les performances sont limitées par le compromis intra/inter prestations qui sont l'effort de dégagement et le bruit au passage de vitesse, - augmentation de l'inertie fixe du levier de boîte de vitesses : dans ce cas les performances sont limitées par l'augmentation de la masse liée et 25 par l'augmentation du volume occupé sous capot, - augmentation de la filtration de la commande externe : cela limite les performances par la diminution de la raideur en fin de course, par l'augmentation du volume occupé dans le poste de conduite, par le compromis fiabilité/durabilité des éléments filtrants et par la capacité 30 intrinsèque des éléments filtrants. - augmentation de la masse du pommeau de levier de vitesses : mais la faisabilité technique de cette solution est limitée par la préhension du pommeau. On peut citer notamment les brevets EP 0 579 532, EP 1 482 213 et 5 US 5 452 623 qui se situent dans ce domaine technique. Le brevet EP 0 579 532 propose un mécanisme d'articulation élastique des organes de commande du passage des vitesses. Ce brevet concerne donc un dispositif d'assistance au passage des vitesses à commande par câbles ou par tringles sur une boîte de vitesses, à l'intérieur to de laquelle les ordres de passage sont transmis par un axe de commande de passage entraîné en rotation par le câble ou la tringle de commande. Le dispositif est caractérisé en ce que la liaison mécanique entre le câble ou la tringle de commande de passage et l'axe de la boite de vitesses est assurée par deux pièces articulées entre elles et dont le débattement relatif est 15 contrôlé élastiquement par un ressort qui accumule de l'énergie en se comprimant pendant la phase de synchronisation, et libère l'énergie accumulée, à l'issue de celle-ci. Les deux pièces articulées étant constituées respectivement par une platine solidaire en rotation de l'axe de commande de passage, et par un levier, pivotant autour d'un axe d'articulation sur la 20 platine, et relié à l'extrémité du câble ou de la tringle de passage par une rotule. Le brevet EP 1 482 213 concerne aussi l'amélioration du passage de vitesses d'une boite de vitesses manuelle. II décrit un dispositif constitué par un embrayage en deux parties, une externe et une interne disposées co- 25 axialement l'une par rapport à l'autre et fixées à l'axe de commande des vitesses. La partie externe de l'embrayage est constituée d'un anneau comportant en son centre une ouverture pourvue de quatre dents d'engrenage. Ces dents sont disposées de façon à coopérer avec la partie interne de l'embrayage. Cette partie interne est constituée d'un plateau sur 30 lequel se trouvent quatre dents d'engrenage. Dans l'espace entre chaque dent son disposées des rouleaux cylindriques en caoutchouc. Ainsi lorsque les parties de l'embrayage sont emboitées l'une dans l'autre les rouleaux en caoutchouc séparent chaque dent d'engrenage ce qui permet d'amortir les vibrations. Le document US 5 452 623 décrit un amortisseur de bruit et de vibration pour boite de vitesses. II est constitué d'un dispositif situé sous le s plancher du véhicule entre le levier de vitesse et la transmission, reliant la partie haute et la partie basse de l'axe de commande de vitesses. Il comporte différents éléments disposés autour de la jonction des deux parties de l'axe de commande. Un boulon et un écrou, et au niveau du boulon une portion cylindrique en caoutchouc qui va absorber les vibrations et une io bague en nylon qui va absorber les bruits. Ces différents dispositifs sont assez complexes et vont demander la mise en place de pièces spécifiques. Cela représente un coût élevé et dans certain cas la solution va être limitée par la faisabilité industrielle. La présente invention a donc pour objet de supprimer un ou plusieurs 15 des inconvénients de l'art antérieur. Ce but est atteint en définissant un dispositif d'assistance mécanique de passage de vitesses de boite de vitesses manuelle comprenant un levier de passage de vitesses articulé sur l'axe de passage de commande de vitesses sortant de la boite de vitesses comportant une extrémité formant 20 une rotule reliée à une commande par câble ou tringle au levier de changement de vitesses de l'habitacle caractérisé en ce que le levier de passage de vitesses comporte, l'extrémité opposée à celle où est disposée la rotule, des moyens d'assistance constitués d'au moins un lest mobile relié par des éléments amortissant au levier de passage de vitesses. 25 Selon une autre caractéristique de l'invention le diamètre du levier de passage de vitesses est légèrement diminué au niveau du lest formant un axe orienté de façon à être tangent à la trajectoire du levier de passage de vitesses. Selon une autre caractéristique de l'invention le lest à la forme d'un 30 cylindre allongé disposé en contact autour de l'axe des moyens d'assistance de façon à pouvoir coulisser autour de cet axe, et est prolongé à ses deux extrémités par des éléments amortissant. is in the field of driving pleasure and more specifically the improvement of the feeling of quality felt when handling the manual gearbox controls using a mechanical assistance gearshift device. The problem to be solved during the passage of speed is the bad feeling by the driver of the peaks of effort on the pommel punctuating the passage from one speed to the other especially in the phase interconnection, but also during the different phases of the passage of speed such as Io declutching, crossing the notch, arming and synchronization. Currently, several solutions have been proposed to improve the feeling experienced by the driver during the passage of speed: - reduction of the primary shaft drag: this increases the overall size of the gearbox and, moreover, the performance is limited, in particular for low temperatures, - reduction of interconnection forces by reducing dihedrons: with this solution the performances are limited by the reliability / durability compromise of the dihedral, 20 - increase of internal control refurbishment: the performances are limited by the compromise intra / inter benefits which are the release force and the noise at the gearshift, - increase of the fixed inertia of the gearshift lever: in this case the performances are limited by the increase of the linked mass and 25 by the increase of the volume occupied under hood, - increase of the filtration of the external control: this limits the performances by the diminut the stiffness at the end of the race, the increase in the volume occupied in the driving position, the reliability / durability compromise of the filter elements and the intrinsic capacity of the filter elements. - Increasing the weight of the shift knob: but the technical feasibility of this solution is limited by the grip of the pommel. There may be mentioned EP 0 579 532, EP 1 482 213 and US 5 452 623 which are in this technical field. Patent EP 0 579 532 proposes a mechanism for elastic articulation of the gearshift control members. This patent therefore relates to a device for assisting the passage of speeds controlled by cables or rods on a gearbox, inside to which the orders of passage are transmitted by a passage control shaft driven in rotation by cable or control rod. The device is characterized in that the mechanical connection between the cable or the control rod passage and the axis of the gearbox is provided by two parts articulated together and whose relative movement is controlled elastically by a spring which accumulates energy by compressing during the synchronization phase, and releases the accumulated energy at the end thereof. The two articulated parts being respectively constituted by a platen integral in rotation with the passage control shaft, and by a lever, pivoting about an axis of articulation on the plate, and connected to the end of the cable or of the passage rod by a ball joint. Patent EP 1 482 213 also relates to improving the shift of a manual gearbox. It describes a device consisting of a clutch in two parts, an external and an internal arranged co-axially with respect to each other and fixed to the gear control axis. The outer part of the clutch consists of a ring having in its center an opening provided with four gear teeth. These teeth are arranged to cooperate with the inner part of the clutch. This inner part consists of a plate on which there are four gear teeth. In the space between each tooth are arranged cylindrical rollers of rubber. Thus, when the clutch parts are nested one inside the other, the rubber rollers separate each gear tooth, which makes it possible to damp the vibrations. US 5,452,623 discloses a noise and vibration damper for gearboxes. It consists of a device located under the floor of the vehicle between the gear lever and the transmission, connecting the upper part and the lower part of the gear control shaft. It comprises various elements arranged around the junction of the two parts of the control shaft. A bolt and a nut, and at the bolt a cylindrical rubber portion that will absorb vibrations and a nylon ring that will absorb the noise. These different devices are quite complex and will require the implementation of specific parts. This represents a high cost and in some cases the solution will be limited by the industrial feasibility. The present invention therefore aims to remove one or more of the disadvantages of the prior art. This object is achieved by defining a manual transmission gearshift mechanical assistance device comprising a gearshift lever articulated on the gearshift passage axis leaving the gearbox having an end forming a gearbox. a ball joint connected to a control cable or rod to the shift lever of the passenger compartment characterized in that the shift lever comprises, the end opposite to that where is arranged the ball joint, assistance means constituted at least one mobile ballast connected by damping elements to the shift lever. According to another characteristic of the invention the diameter of the shift lever is slightly decreased at the level of the ballast forming an axis oriented so as to be tangent to the trajectory of the shift lever. According to another characteristic of the invention, the ballast is in the form of an elongate cylinder arranged in contact around the axis of the assisting means so as to be able to slide around this axis, and is extended at both ends by damping elements.
Selon une autre caractéristique de l'invention les éléments amortissant ont chacun la forme d'un cylindre en matière élastique, une extrémité du cylindre étant fixée au lest, l'autre extrémité étant fixée à l'axe des moyens d'assistance. According to another characteristic of the invention the damping elements each have the shape of a cylinder of elastic material, one end of the cylinder being fixed to the ballast, the other end being fixed to the axis of the assistance means.
Selon une autre caractéristique de l'invention les éléments amortissant sont des ressorts disposés parallèlement à l'axe des moyens d'assistance, une extrémité du ressort étant fixée au lest, l'autre extrémité étant fixée à l'axe des moyens d'assistance. Selon une autre caractéristique de l'invention le lest à une forme io annulaire allongée entouré d'éléments amortissant disposé autour de l'axe des moyens d'assistance son diamètre étant supérieur à celui de l'axe de façon a en être éloigné et est relié à celui-ci par une de ces extrémités par l'intermédiaire des moyens amortissant moulés autour de l'axe. Selon une autre caractéristique de l'invention les moyens amortissant 15 liant le lest à l'axe des moyens d'assistance sont constitués par un cylindre en matière élastique, entourant l'axe et fixé à celui-ci, comportant à proximité d'une de ces extrémités un rebord relié aux moyens amortissant entourant le lest. Selon une autre caractéristique de l'invention la matière élastique est 20 du caoutchouc. L'invention, avec ses caractéristiques et avantages, ressortira plus clairement à la lecture de la description faite en référence aux dessins annexés donnés à titre d'exemples non limitatifs dans lesquels : - la figure 1 est une vue schématique de profil situant la position du 25 dispositif par rapport au levier de vitesses de changement de vitesse et la boite de vitesses. - La figure 2 est une vue en élévation d'un mode de réalisation de l'invention. - la figure 3 est une coupe selon A de la figure 2. 30 - La figure 4 est une vue en élévation d'un autre mode de réalisation de l'invention. - La figure 5 est une coupe selon B de la figure 4. L'invention va à présent être décrite en référence aux figures 1 à 5. La figure 1 situe le dispositif (100) par rapport au levier de vitesses de changement de vitesse et la boite de vitesses. According to another characteristic of the invention the damping elements are springs arranged parallel to the axis of the assistance means, one end of the spring being fixed to the ballast, the other end being fixed to the axis of the assistance means . According to another characteristic of the invention, the ballast has an elongate annular shape surrounded by damping elements arranged around the axis of the assistance means, its diameter being greater than that of the axis so as to be remote therefrom and connected thereto by one of these ends through damping means molded around the axis. According to another characteristic of the invention the damping means 15 linking the ballast to the axis of the assistance means are constituted by a cylinder of elastic material, surrounding the axis and fixed thereto, comprising in the vicinity of a these ends a rim connected to the damping means surrounding the ballast. According to another characteristic of the invention, the elastic material is rubber. The invention, with its features and advantages, will emerge more clearly on reading the description given with reference to the accompanying drawings given by way of non-limiting examples in which: - Figure 1 is a schematic side view of the position of the 25 device relative to the shift gear shift lever and the gearbox. - Figure 2 is an elevational view of an embodiment of the invention. FIG. 3 is a section along A of FIG. 2. FIG. 4 is an elevational view of another embodiment of the invention. FIG. 5 is a section along B in FIG. 4. The invention will now be described with reference to FIGS. 1 to 5. FIG. 1 locates the device (100) with respect to the shift gear lever and the gearbox.
Le dispositif (100) selon l'invention est donc disposé à l'extrémité du levier (2) de passage de vitesses opposée à celle où est disposée une rotule (1) de levier de vitesses. Sur ce levier (2), entre la rotule (1) et le dispositif de l'invention (100), est disposé un manchon tubulaire (20) fixé à l'axe (21) de commande de passage de vitesses pénétrant à l'intérieur de la boite de io vitesse (22). Sur la rotule (1) du levier de vitesses est articulé un câble (11) par l'intermédiaire d'un oeillet (12). Ce câble (11) est relié à l'extrémité d'un levier (13) de changement de vitesses. Ce levier (13) de changement de vitesses pouvant pivoter sur son socle (12) en décrivant un arc de cercle pour assurer le passage des vitesses. 15 Le dispositif (100) montré sur la figure 1 est constitué d'au moins un lest (3) mobile autour d'un axe (5) formé par le levier (2) de passage de vitesses et d'éléments amortissant (4). L'axe (5) des moyens d'assistance est orienté de façon à être tangent à la trajectoire (C) de la rotule (1) de levier de vitesses. Le diamètre de l'axe (5) des moyens d'assistance est 20 inférieur à celui du levier de passage de vitesses. Comme le montre la figure 3 dans une première variante le lest (3) à la forme d'un cylindre allongé. Ce cylindre allongé est disposé autour de l'axe (5) des moyens d'assistance de façon à pouvoir coulisser autour de cet axe. Son diamètre interne est équivalent à celui de l'axe (5) de façon a être 25 en contact avec ce dernier. Le cylindre comporte à ses deux extrémités des éléments amortissant (4). Ce sont ces éléments amortissant (4) qui vont permettre l'amélioration du ressenti lors du passage de vitesse par le conducteur. Dans cette première variante chacun des éléments amortissant (4) a 30 la forme d'un cylindre. Une extrémité (41) de ce cylindre étant fixée au lest (3), l'autre extrémité (42) étant fixée à l'axe (5) des moyens d'assistance. The device (100) according to the invention is therefore disposed at the end of the shift lever (2) opposite that at which a gear lever ball (1) is arranged. On this lever (2), between the ball (1) and the device of the invention (100), is disposed a tubular sleeve (20) fixed to the gearshift axis (21) penetrating to the inside the speed box (22). On the ball (1) of the gear lever is articulated a cable (11) via an eyelet (12). This cable (11) is connected to the end of a shift lever (13). This shift lever (13) can pivot on its base (12) by describing a circular arc to ensure shifting. The device (100) shown in Figure 1 consists of at least one ballast (3) movable about an axis (5) formed by the lever (2) for shifting and damping elements (4) . The axis (5) of the assistance means is oriented to be tangent to the trajectory (C) of the ball joint (1) shifter. The diameter of the axis (5) of the assistance means is less than that of the shift lever. As shown in Figure 3 in a first variant the ballast (3) in the form of an elongated cylinder. This elongated cylinder is arranged around the axis (5) of the support means so as to slide around this axis. Its inner diameter is equivalent to that of the axis (5) so as to be in contact therewith. The cylinder has at its two ends damping elements (4). It is these damping elements (4) that will allow the improvement of the feeling during the passage of speed by the driver. In this first variant each of the damping elements (4) has the shape of a cylinder. One end (41) of this cylinder being attached to the ballast (3), the other end (42) being fixed to the axis (5) of the assistance means.
Ces éléments amortissant (4) sont en matière élastique et de préférence en caoutchouc. Dans une deuxième variante les éléments amortissant sont des ressorts (non illustrés). Ces ressorts sont disposés parallèlement à l'axe de des moyens d'assistance. Une des extrémités de chaque ressort est liée au lest, l'autre extrémité est fixée à l'axe des moyens d'assistance. Dans ces deux variantes le lest (3) peut coulisser dans les deux sens sur l'axe (5) en comprimant et étirant les éléments amortissant (4) situés de part et d'autre du lest (3). Ainsi la dissipation de l'énergie vibratoire, résultant io de chaque variation brusque de l'axe de commande de passage de vitesse est obtenue par le coulissement du lest (3) sur l'axe (5), lequel lest comprime et détend les éléments amortissant (4). Pour l'aspect assistance au crabotage lorsque l'axe de commande interne (et donc la rotule du levier boite de vitesses) s'arrête sous l'effet de 15 l'inertie, le lest continue sa course jusqu'à compression/détente complète des éléments amortissant, forçant ainsi le levier à reprendre le mouvement imprimé par le conducteur. Ainsi ce dispositif a deux objectifs, dissiper l'énergie vibratoire issue de la commande interne de passage de vitesses d'une part et assister le 20 mouvement et l'effort du conducteur pour le crabotage et le franchissement des chocs durs entre le baladeur et les différents éléments du synchroniseur et du pignon fou d'autre part. La figure 3 illustre une troisième variante de l'invention. Le dispositif (100) d'assistance est disposé comme pour les variantes précédentes 25 proches de l'extrémité opposée à celle ou se situe la rotule (1) du levier. Le lest (6) est formé par une pièce annulaire allongée. II est entouré d'éléments amortissant (7). Cet ensemble lest et éléments amortissant est disposé autour de l'axe (5) des moyens d'assistance, sont diamètre étant supérieur à celui de l'axe (5) de façon a en être éloigné. Le lest (6) est relié à celui-ci (5) 30 par une de ces extrémités par l'intermédiaire des moyens amortissant (7, 9,8) surmoulés autour de l'axe (5) des moyens amortissant. These damping elements (4) are of elastic material and preferably of rubber. In a second variant the damping elements are springs (not shown). These springs are arranged parallel to the axis of assistance means. One end of each spring is linked to the ballast, the other end is attached to the axis of the assistance means. In these two variants the ballast (3) can slide in both directions on the axis (5) by compressing and stretching damping elements (4) located on either side of the ballast (3). Thus, the dissipation of the vibratory energy, resulting from each sudden variation of the gearshift control axis, is obtained by the sliding of the ballast (3) on the axis (5), which ballast compresses and relaxes the elements damping (4). For the assistance aspect to the clutch when the internal control shaft (and therefore the ball joint of the gearbox lever) stops under the effect of inertia, the ballast continues its stroke until complete compression / relaxation damping elements, forcing the lever to resume the movement printed by the driver. Thus, this device has two objectives, to dissipate the vibratory energy resulting from the internal shifting control on the one hand and to assist the movement and the effort of the driver for the interconnection and the crossing of the hard shocks between the player and the different elements of the synchronizer and the idler on the other hand. Figure 3 illustrates a third variant of the invention. The device (100) of assistance is arranged as for the previous variants 25 near the end opposite to that where is the ball (1) of the lever. The ballast (6) is formed by an elongated annular piece. It is surrounded by damping elements (7). This set of ballast and damping elements is arranged around the axis (5) of the assistance means, are greater than the diameter of the axis (5) so as to be remote. The ballast (6) is connected thereto (5) 30 by one of these ends by means of damping means (7, 9.8) overmolded around the axis (5) damping means.
Au niveau de la liaison du lest (6) à l'axe des moyens d'assistance, l'axe (5) est entouré de moyen amortissant (8) qui ont la forme d'un cylindre. La liaison se fait par un rebord (9) formé sur les moyens amortissant (8). Tout comme les deux premières variantes ce dispositif (100) permet la dissipation de l'énergie vibratoire, résultant de chaque variation brusque de l'axe de commande de passage de vitesses, par l'absorption par le lest de cette énergie. Tout en étant accroché à l'axe le lest peut se déplacer longitudinalement à l'axe grâce aux moyens amortissant. L'intérêt de ce dispositif d'assistance mécanique au passage des lo vitesses est d'assurer une fonction d'accumulateur d'énergie, grâce à la compression temporaire et à la détente des éléments amortissant pendant la phase de synchronisation, lorsque le baladeur, en appui contre l'anneau de synchronisation, n'avance plus, le déplacement du câble et du levier par le conducteur comprime le ressort, en accumulant ainsi de l'énergie au sein du is dispositif; lorsque l'anneau de synchronisation effectue son "dévirage" le ressort libère l'énergie accumulée et propulse le baladeur en direction du pignon fou ; le temps nécessaire à cette course est ainsi considérable réduit ; le baladeur reçoit du ressort une impulsion toujours supérieure à celle que pourrait lui transmettre un déplacement rapide du levier de changement de 20 vitesses par le conducteur. L'adaptation du dispositif de l'invention sur l'axe commandant le passage de toutes les vitesses, permet de bénéficier de son assistance mécanique au passage de tous les rapports de la boîte de vitesses. Le lest est toujours en mouvement lorsque le baladeur s'arrête et peut 25 ainsi sous l'effet de l'inertie assister le franchissement de cet arrêt. Un des avantages de l'invention est qu'il n'y a pas de compromis avec la précision de commande à gérer ce qui permet une plus grande latitude dans le choix de ces éléments. L'implémentation de cette solution arrondit effectivement le ressenti 30 au pommeau, et procure un passage plus onctueux. At the ballast connection (6) to the axis of the assistance means, the axis (5) is surrounded by damping means (8) in the form of a cylinder. The connection is made by a flange (9) formed on the damping means (8). Like the first two variants, this device (100) allows the dissipation of the vibratory energy, resulting from each abrupt variation of the shift control axis, by the absorption by the ballast of this energy. While being hooked to the axis the ballast can move longitudinally to the axis thanks to the damping means. The advantage of this mechanical assistance device to the passage of velocities is to provide a function of energy accumulator, thanks to the temporary compression and relaxation of damping elements during the synchronization phase, when the player, resting against the synchronization ring, no longer moving, the movement of the cable and the lever by the driver compresses the spring, thereby accumulating energy within the device; when the synchronization ring performs its "turning" the spring releases accumulated energy and propels the player in the direction of the idler gear; the time necessary for this race is thus considerably reduced; the player receives from the spring an impulse always greater than that which could transmit to him a rapid movement of the shift lever by the driver. The adaptation of the device of the invention to the axis controlling the passage of all speeds, allows to benefit from its mechanical assistance to the passage of all reports of the gearbox. The ballast is still in motion when the player stops and may thus under the effect of inertia assist the crossing of this stop. One of the advantages of the invention is that there is no compromise with the control precision to be managed which allows a greater latitude in the choice of these elements. The implementation of this solution effectively rounds the feeling 30 to the pommel, and provides a smoother passage.
Le système à un fonctionnement identique dans les deux sens de passage de vitesse, c'est-à-dire pour les rapports impairs et les rapports pairs. Le système permet donc d'améliorer la performance de la boîte de vitesses seule sur l'item qualité de passage sans s'en remettre à l'adaptation de la commande externe déjà fortement contrainte par ailleurs (architecture, fiabilité, durabilité). Il doit être évident pour l'homme du métier que la présente invention permet des modes de réalisation sous de nombreuses autres formes spécifiques sans l'éloigner du domaine d'application de l'invention comme revendiquée. Par conséquent, les présents modes de réalisation doivent être considérés à titre d'illustration, mais peuvent être modifiés dans le domaine défini par la portée des revendications jointes, et l'invention ne doit pas être limitée aux détails donnés ci-dessus.15 The system has the same operation in both directions of shifting, that is to say for odd and even reports. The system therefore makes it possible to improve the performance of the gearbox only on the item quality of passage without relying on the adaptation of the external control already strongly constrained elsewhere (architecture, reliability, durability). It should be apparent to those skilled in the art that the present invention permits embodiments in many other specific forms without departing from the scope of the invention as claimed. Therefore, the present embodiments should be considered by way of illustration, but may be modified within the scope defined by the scope of the appended claims, and the invention should not be limited to the details given above.