FR2960035A1 - Systeme de commande pour une boite de vitesses - Google Patents

Abstract

Système de commande pour une boîte de vitesses de véhicule, notamment de véhicule automobile. Un actionneur de marche arrière est apte à déplacer un pignon baladeur de marche arrière. Des tringles de commande sont reliées à des fourchettes d'actionnement de synchroniseurs. Un ensemble de freinage peut exercer une action amorçant l'engagement du rapport de marche avant le plus élevé par activation à friction du synchroniseur de ce rapport. L'ensemble de freinage comprend un fourreau (87) relié à l'actionneur de marche arrière et monté coulissant la tringle (56) solidaire de la fourchette (55) associée au pignon fou du rapport le plus élevé. Le fourreau (87) est en position d'attente pour se translater avec ladite tringle (56) sous l'action exercée par l'ensemble de freinage et position de marche arrière pour coulisser sur ladite tringle (56) en s'opposant à ladite action.

Description

"Système de commande pour une boîte de vitesses"

La présente invention est relative à un système de commande pour une boîte de vitesses de véhicule, 5 notamment de véhicule automobile. En particulier l'invention est relative à un tel système comprenant : un actionneur de marche arrière apte à déplacer un pignon baladeur de marche arrière pour l'engrener avec 10 des pignons de marche arrière qui sont solidaires d'arbres portant des pignons fixes et des pignons fous de rapports de marche avant de la boite de vitesses, des tringles de commande reliées à des fourchettes déplaçables pour actionner des synchroniseurs 15 à friction associés aux pignons fous, un ensemble de freinage pouvant exercer une action amorçant l'engagement du rapport de marche avant le plus élevé par activation à friction du synchroniseur associé au pignon fou du rapport de marche avant le plus 20 élevé. Ce genre de système est connu du document FR2662775 dans lequel l'ensemble de freinage comporte un ressort qui est interposé entre une partie de carter de la boîte de vitesses et une bride fixée sur la tringle solidaire 25 de la fourchette du rapport de marche avant le plus élevé, en l'espèce le cinquième rapport. Ce ressort tend à pousser ladite tringle à actionnement du synchroniseur solidaire de la fourchette dudit cinquième rapport. Dans ce système, lors de l'engagement de la marche arrière, 30 ladite tringle et sa fourchette commandant le synchroniseur sont déplacés vers un faux sixième rapport. Ce système présente divers inconvénients. L'efficacité de freinage est directement tributaire de l'effort appliqué par le ressort sur la tringle de 35 commande du synchroniseur de cinquième rapport.

L'effort du ressort s'oppose à l'engagement du rapport de marche arrière et à tendance à le repousser vers le point-mort. L'effort du ressort s'oppose à l'effort d'extraction du cinquième rapport vers le point-mort. L'effort du ressort contraint le déplacement du levier de changement de vitesses lors de ses débattements à sélection. De ce fait, il faut renforcer le ressort de rappel de sélection en cinquième et en marche arrière, ce qui dégrade le rendement de sélection. De plus, dans ce système qui un dispositif d'interverrouillage à clé d'interverrouillage (pièce référencée 30 dans le document FR2662775) et doigt de commande (pièce référencée 38 dans le document FR2662775), un important chanfrein est nécessaire sur la clé d'interverrouillage pour le repositionnement de la noix de cinquième au point-mort lors du retour de sélection en cinquième et en marche arrière vers le point-mort.

En outre, pour diminuer la perte de rendement précitée en sélection via le frottement sur le chanfrein de retour point mort précité, la course de sélection en cinquième et en marche arrière a été augmentée au détriment de la course de sélection en premier et deuxième rapport afin de ne pas avoir une pente de ce chanfrein trop importante. Ce point impose un déséquilibre entre la course de sélection première et deuxième par rapport à la course de sélection cinquième et marche arrière.

La présente invention a notamment pour but de remédier aux inconvénients de l'art antérieur. A cet effet, l'invention a pour objet un système de commande pour une boîte de vitesses de véhicule, notamment de véhicule automobile, comprenant : un actionneur de marche arrière apte à déplacer un pignon baladeur de marche arrière pour l'engrener avec des pignons de marche arrière qui sont solidaires d'arbres portant des pignons fixes et des pignons fous de rapports de marche avant de la boite de vitesses, des tringles de commande reliées à des fourchettes déplaçables pour actionner des synchroniseurs à friction associés aux pignons fous, un ensemble de freinage pouvant exercer une action amorçant l'engagement du rapport de marche avant le plus élevé par activation à friction du synchroniseur associé au pignon fou du rapport de marche avant le plus élevé, caractérisé en ce que l'ensemble de freinage comprend un fourreau relié à l'actionneur de marche arrière et monté coulissant sur celle desdites tringles de commande qui est solidaire de la fourchette associée au pignon fou dudit rapport le plus élevé, le fourreau étant en position d'attente pour se translater avec ladite tringle sous l'action exercée par l'ensemble de freinage et position de marche arrière pour coulisser sur ladite tringle en s'opposant à l'action exercée par l'ensemble de freinage. Dans un mode de réalisation du système selon l'invention, un ressort de frein de marche arrière est monté précontraint entre le fourreau et un point fixe déterminant un palier pour ladite tringle.

Dans un mode de réalisation, le système selon l'invention comporte des noix de commande associées aux fourchettes et un doigt de commande qui peut agir sur la noix de commande associée au rapport de marche avant le plus élevé d'une part pour faire coulisser le fourreau à sa position de marche arrière, en s'opposant à l'action exercée par l'ensemble de freinage, et d'autre part pour alternativement engager ou dégager le rapport de marche avant le plus élevé et la marche arrière. Dans une variante de ce mode de réalisation, le système selon l'invention comporte une clé d'interverrouillage pouvant agir sur les noix de commande pour sélectivement autoriser le déplacement de l'une des noix de commande et verrouiller les autres noix de commande, ladite clé d'interverrouillage comportant une branche d'interverrouillage pouvant d'une part coopérer en butée avec la tringle quand le fourreau est à sa position d'attente et la clé d'interverrouillage verrouille la noix de commande du rapport le plus élevé et d'autre part être libre par rapport à la tringle quand la clé d'interverrouillage déverrouille la noix de commande du rapport le plus élevé.

Dans cette variante, la branche d'interverrouillage peut s'étendre parallèlement à la tringle qui supporte un pion radial sur lequel est monté un galet d'appui appuyant sur une surface d'appui de la branche d'interverrouillage lorsque cette dernière est en butée, quand le fourreau est à sa position d'attente et la clé d'interverrouillage verrouille la noix de commande du rapport le plus élevé. En outre, dans ce cas, le fourreau peut comporter une fenêtre oblongue dans laquelle le pion radial se débat lors du coulissement du fourreau par rapport à la tringle et aux extrémités de laquelle le pion radial peut venir en butée respectivement à la position d'attente et à la position de marche arrière du fourreau. Dans un mode de réalisation du système selon l'invention, l'ensemble de freinage comporte un dispositif d'auto-blocage qui permet d'une part de maintenir le fourreau à sa position d'attente sur la tringle, en interdisant le coulissement du fourreau sur la tringle, et d'autre part d'autoriser le coulissement du fourreau sur la tringle pour que le fourreau puisse aller à sa position de marche arrière et revenir de sa position de marche arrière. Dans une variante de ce mode réalisation, le dispositif d'auto-blocage comporte deux billes disposées diamétralement opposées par rapport à la tringle solidaire de la fourchette associée au pignon fou du rapport le plus élevé, les billes étant d'une part engagées dans des cavités hémisphériques creusées dans ladite tringle, quand le fourreau est à sa position d'attente, et d'autre part dégagées des cavités hémisphériques quand le fourreau est à sa position de marche arrière. Dans cette variante, chaque bille peut être rappelée élastiquement dans sa cavité hémisphérique. En outre : chaque bille peut être maintenue dans une demi- rotule qui peut coulisser dans un manchon radial aménagé radialement en saillie du fourreau pour guider radialement la demi-rotule et permettre le désengagement de la bille par rapport à sa cavité ; et le dispositif d'auto-blocage peut comporter un ressort de blocage, de type ressort hélicoïdal à épingle ayant ses spires montées solidaires du fourreau, ledit ressort ayant des pattes de rappel qui tendent, par l'intermédiaire des demi-rotules, à rappeler élastiquement les billes dans leur cavité.

Dans un mode de réalisation du système selon l'invention, l'actionneur de marche arrière comporte, solidaire du fourreau et s'étendant en porte à faux par rapport au fourreau, un bras de transmission de mouvement dont l'extrémité libre est pourvue d'une piste d'actionnement dans laquelle peut être engagé un pion appartenant à un levier basculeur prévu pour être relié au pignon baladeur de marche arrière, ledit levier étant poussé afin d'engager la marche arrière quand le fourreau passe de sa position d'attente à sa position de marche arrière et anime le bras de transmission d'un mouvement poussant le pion. D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description suivante d'un de ses modes de réalisation, donné à titre d'exemple non limitatif, en regard des dessins. Sur les dessins : la figure 1 est une vue en perspective de trois quarts face et de dessus d'un système de commande de changement de rapport selon l'invention, avec son basculeur de marche arrière, dans son environnement comprenant notamment des bras de commande, des tringles et des fourchettes ; la figure 2 montre schématiquement des pignons de marche arrière, en vue de côté ; la figure 3 est une vue de détail de la figure 1, montrant dans le système de commande au point mort, un système d'interverrouillage et, avec une partie en écorché, un ensemble de freinage d'arbre primaire pour l'engagement de la marche arrière ; la figure 4 est une vue de certaines des pièces représentées à la figure 3, en coupe suivant un plan vertical s'étendant dans la direction longitudinale du système selon l'invention ; la figure 5 et la figure 6 correspondent respectivement à la figure 3 et à la figure 4, à la sélection du cinquième rapport de marche avant ou de la marche arrière. la figure 7 et la figure 8 correspondent respectivement à la figure 3 et à la figure 4, à l'engagement du cinquième rapport ; la figure 9 et la figure 10 correspondent respectivement à la figure 3 et à la figure 4, à l'engagement de la marche arrière ; la figure 11 est une vue de certaines des pièces représentées à la figure 3, de côté et en coupe partielle suivant un plan vertical s'étendant dans la direction longitudinale du système selon l'invention, en retour de sélection cinquième et marche arrière vers le point mort. Sur les différentes figures, les mêmes références désignent des éléments identiques ou similaires.

Dans la description qui va suivre, un repère est indiqué pour faciliter la lecture. La direction désignée X sur le repère est dite longitudinale, la direction désignée Y est dite transversale, la direction désignée Z est dite verticale. Dans le véhicule, les composants de la boîte de vitesses peuvent être orientés différemment de l'orientation indiquée sur les figures.

Aux figures, un système de commande de changement de rapport 10 est représenté avec certaines pièces de boîte de vitesses. Cette boîte est de type manuelle comportant cinq rapports de marche avant. Elle est commandée par un levier de changement de vitesses situé dans l'habitacle du véhicule et guidé selon une grille de débattement ayant un emplacement de rapport de marche arrière en face de l'emplacement du cinquième rapport de marche avant. Dans cette boîte de vitesses, à laquelle s'applique le système de commande de changement de rapport 10 selon l'invention, des arbres parallèles portent des pignons qui vont par couple en étant engrenés l'un avec l'autre pour déterminer des rapports de démultiplication. L'un des arbres, appelé arbre primaire 12, est relié au moteur du véhicule par l'intermédiaire d'un embrayage. L'autre des arbres, appelé arbre secondaire 14, est relié aux roues motrices du véhicule. Dans chaque couple, un pignon est dit fixe car il est solidaire de l'arbre primaire 12 ou secondaire 14 qui le porte et un pignon est dit fou car il est monté libre à rotation sur l'arbre secondaire 14 respectivement primaire 12 qui le porte. A l'engagement d'un rapport, classiquement, le pignon fou du rapport à engager est rendu solidaire à rotation de l'arbre qui le porte, par accouplement de dentures de crabots aménagées d'une part sur le pignon fou correspondant et d'autre part sur un moyeu baladeur qui tourne avec l'arbre considéré et qui est monté coulissant sur cet arbre. Ce moyeu baladeur appartient à un synchroniseur à bague de friction, de type connu, permettant d'égaliser les régimes du pignon fou et de l'arbre qui le porte, avant crabotage sans choc. Les synchroniseurs associés aux pignons fous sont commandés par des fourchettes appartenant au système de commande de changement de rapport 10, comme il sera développé plus tard dans la description. En ce qui concerne le rapport de marche arrière, comme schématisé à la figure 2, trois pignons sont mis en oeuvre et il n'y a pas de synchroniseur. Ces pignons sont un pignon baladeur 16 monté coulissant sur un arbre de marche arrière 18 qui est parallèle à l'arbre primaire et à l'arbre secondaire, un pignon moteur 22 qui est fixe sur l'arbre primaire 12 et un pignon récepteur 24 qui est fixe sur l'arbre secondaire 14. A la figure 1, l'arbre secondaire 14 et l'arbre de marche arrière 18 sont représentés de façon schématique. Quand la marche arrière est dégagée, le pignon baladeur 16 est axialement décalé du pignon moteur 22 et du pignon récepteur 24. Pour rouler en marche arrière, le pignon baladeur est engrené avec le pignon moteur et le pignon récepteur. A l'engagement de la marche arrière, le véhicule étant à l'arrêt, il faut que le pignon baladeur 16 puisse coulisser sur son arbre 18 pour venir s'engrener avec le pignon moteur 22 et le pignon récepteur 24, tous ces pignons devant être à l'arrêt. Embrayage ouvert, le pignon moteur 22 doit être mis à l'arrêt, sous l'action d'un ensemble de freinage.

A la figure 1 sont illustrées les pièces principales constituant le système de commande 10 de changement de rapports de la boîte de vitesses, dont des pièces sont utilisées pour ledit ensemble de freinage d'arbre primaire pour l'engagement de la marche arrière.

Parmi ces pièces principales, en entrée du système de commande 10, deux bras de commande sont actionnés par des câbles (non représentés) ayant chacun une extrémité reliée au levier de changement de vitesses situé dans l'habitacle et une extrémité fixée à une rotule 28 au bras de commande correspondant. L'un des bras de commande, référencé 31, est appelé bras de sélection car il est actionné pour sélectionner les rapports. L'autre des bras de commande, référencé 33, est appelé bras d'engagement ou de dégagement car il est actionné par engager ou dégager les rapports. Sur ce bras 33, l'une des rotules 28 est entraînée par l'un des câbles et l'autre des rotules 28 entraîne une masse d'inertie. Parmi ces pièces principales, en sortie du système de commande 10, les fourchettes sont supportées par des tringles pour faire translater les moyeux baladeurs des synchroniseurs permettant d'accoupler en rotation les pignons fous de la boîte de vitesses à leur arbre ou de les découpler. Une première des fourchettes, référencée 35 à la figure 1, est montée coulissante par un manchon 35A sur une première des tringles, référencée 36, pour commander les synchroniseurs du premier et du deuxième rapport de la boîte de vitesses. Ces synchroniseurs et les pignons du premier et du deuxième rapport sont symbolisés par un cercle référencé 37. La première fourchette 35 est actionnée par une première noix de commande 38. Le manchon 35A comporte latéralement en saillie une rampe 35B, orienté du côté de la noix de commande 38. Une deuxième des fourchettes, référencée 45 à la figure 1, est montée fixe sur la première tringle 36 pour commander les synchroniseurs du troisième et du quatrième rapport de la boîte de vitesses. Ces synchroniseurs et les pignons du troisième et du quatrième rapport sont symbolisés par un cercle référencé 47. La deuxième fourchette 45 est actionnée par une deuxième noix de commande 48. Une troisième des fourchettes, référencée 55 à la figure 1, est montée fixe sur une deuxième des tringles, référencée 56, pour commander le synchroniseur de cinquième rapport de la boîte de vitesses. Ce synchroniseur et le pignon du cinquième rapport sont symbolisés par un cylindre référencé 57. La troisième fourchette 55 est commandée par l'intermédiaire d'une troisième noix de commande 58. Une butée axiale 56A empêche un débattement du moyeu baladeur de cinquième rapport au-delà de sa position de point mort, de manière à éviter un débattement en faux sixième rapport.

Chaque noix de commande 38, 48, 58 détermine à son extrémité libre un étrier délimitant un logement interne respectivement référencé 38A, 48A, 58A. Les logements internes des étriers, alignés au repos, déterminent un couloir de point mort. Un étrier est décalé dans la direction X quand l'un des rapports 1 à 5 est engagé. La longueur des logements internes 38A, 48A des étriers des noix 38 et 48 de rapports 1 à 4 est inférieure à la longueur du logement interne 58A de l'étrier de la noix 58 de cinquième rapport. La différence de longueur correspond sensiblement à la course axiale du synchroniseur de cinquième rapport pour aller en phase de synchronisation et avoir un freinage suffisant du pignon 16 pour engager la marche arrière. Parmi ces pièces principales, le système de commande 10 de changement de rapports comporte un dispositif d'interverrouillage 60 commandé directement par le bras de sélection 31 et le bras d'engagement ou de dégagement 33. Le dispositif d'interverrouillage 60 comporte une clé d'interverrouillage 62 dont un corps est relié au bras de sélection 31 en pouvant se déplacer verticalement sous l'action de ce bras 31. Ledit corps ne peut pas tourner avec ce bras 31 car il est monté coulissant par rapport au carter 64 de la boîte de vitesses.

La clé d'interverrouillage 62 a son corps qui présente un flasque supérieur 62A et un flasque inférieur 62B qui s'étendent parallèlement aux étriers des noix de commande 38, 48, 58. Le corps comporte d'une part une patte supérieure de verrouillage 66 s'étendant latéralement au corps à partir du flasque supérieur 62A et d'autre part une patte inférieure de verrouillage 68 s'étendant latéralement au corps en étant relié au flasque inférieur 62B. La patte inférieure de verrouillage 68 est constituée par la branche verticale d'une plaque d'interverrouillage 69 à contour en L. La plaque 69 s'étend verticalement dans un plan longitudinal au système de commande de changement de rapports 10. Elle est fixée à une languette verticale 62C appartenant au flasque inférieur 62B (Figures 3 et 11). Les pattes de verrouillage 66 et 68 s'étendent transversalement aux étriers, dans leurs logements 38A, 48A, 58A. Les pattes de verrouillage 66 et 68 ont leurs extrémités libres qui d'une part sont en regard l'une de l'autre et d'autre part sont distantes sensiblement de l'épaisseur d'une tôle formant chacune des noix de commande 38, 48, 58. Les pattes de verrouillage 66 et 68 ont leur largeur qui correspond à la plus petite des longueurs des logements internes 38A, 48A, 58A des étriers des noix de commande 38, 48, 58 de manière à pouvoir coulisser verticalement dans ces logements internes pendant des débattements verticaux de la clé d'interverrouillage 62. Les pattes de verrouillage 66 et 68 verrouillent les noix 38, 48, 58 qui correspondent aux rapports ne devant pas être engagés, en fonction de la position du bras de sélection 31. Le dispositif d'interverrouillage 60 comporte aussi un doigt de commande d'engagement et de dégagement de rapport 70. Ce doigt de commande 70 sert à l'engagement et au dégagement de rapports en déplaçant la noix de commande 38, 48, 58 du rapport à engager ou à dégager. Le doigt de commande 70 est bien visible à la figure 9.

Le doigt de commande 70 a une extrémité solidaire du bras de commande 33 pour tourner avec ce bras, en étant fixée à une bague 72 montée à rotation dans le corps de la clé d'interverrouillage 62, entre les flaques 62A et 62B de cette clé. Ainsi, le doigt de commande 70 peut se translater suivant les mouvements de la clé d'interverrouillage 62. La bague 72 est solidaire d'un levier 72A servant classiquement au support d'une cible pour capteur de point mort. Le doigt de commande 70 comporte, à son extrémité libre, une tête 74 qui peut pivoter entre les extrémités libres des pattes de verrouillage 66 et 68, dans le logements internes 38A, 48A, 58A de l'un des étriers des noix 38, 48, 58. En pivotant dans ledit logement interne, le doigt de commande 70 peut faire translater l'étrier correspondant pour actionner sélectivement le rapport de la boîte de vitesses à commander, ce qui commande la fourchette 35, 45 et 55 correspondante. La plaque 69, fixée à la clé d'interverrouillage 62, a sa deuxième branche qui est appelée branche déportée d'interverrouillage 78 et qui fait partie de l'ensemble de freinage d'arbre primaire pour l'engagement de la marche arrière. Cette branche déportée 78 s'étend longitudinalement et présente à son extrémité libre, sur sa tranche, une surface d'appui 79 (bien visible aux figures 5 et 7) qui s'étend transversalement à proximité de la tringle 56 associée à la fourchette de cinquième rapport 55. Cette tringle 56 supporte un pion radial 81 (figures 3, 9 et 11 par exemple) sur lequel est monté libre en rotation un galet d'appui 83 qui, en fonction de la position de la clé d'interverrouillage et des besoins de freinage de l'arbre primaire, peut appuyer sur la surface d'appui 79 de la branche déportée 78. Le galet d'appui 83 s'étend radialement à la tringle 56, en ayant son axe perpendiculaire à ladite surface d'appui 79.

L'ensemble de freinage comporte un fourreau 87 qui peut coulisser sur la tringle 56 associée à la fourchette de cinquième rapport 55, entre une position d'attente et une position de marche arrière. Le fourreau 87 porte l'étrier de la noix 58 de cinquième rapport à l'une de ses extrémités.

Le fourreau 87 comporte une fenêtre oblongue 89 dans laquelle le pion radial 81 se débat lors du coulissement du fourreau 87 par rapport à la tringle 56. Le fourreau 87 est solidaire, à son extrémité opposée à celle portant l'étrier de la noix 58, d'un bras de transmission de mouvement 91 qui s'étend en porte à faux vers un levier basculeur 93 et qui peut pousser ledit levier 93 afin d'engager la marche arrière. A cet effet, ledit bras 91 comporte à son extrémité libre une piste d'actionnement 91A coopérant par engagement avec un pion 93A du levier basculeur 93. A proximité de l'une de ses extrémités, le levier basculeur 93 est monté sur pivot 95 au carter 64 de la boîte de vitesses. A cette extrémité, ledit levier 93 comporte une languette 97 qui peut venir en butée de point mort contre la patte supérieure de verrouillage 66. A l'autre de ses extrémités, référencée 99 à la figure 1, le levier basculeur 93 est en forme de fourche qui est reliée au pignon baladeur 16 pour le translater sur son arbre de marche arrière 18 à l'engagement ou au dégagement de la marche arrière. Le carter de la boîte de vitesse comporte un palier 64A situé à distance du fourreau 87, à proximité de la fourchette 55 de cinquième rapport.

L'ensemble de freinage comporte un ressort de frein de marche arrière 111 qui est monté précontraint entre le palier 64A et l'extrémité libre 87A du fourreau située à l'opposé de l'étrier de la noix 58 de cinquième rapport. Le palier 64A sert de point fixe d'appui audit ressort 111 qui tend à pousser le fourreau 87 et sa noix de commande 58 à engagement de cinquième rapport. Un dispositif d'auto-blocage 113 permet d'une part de maintenir le fourreau 87 à sa position d'attente sur la tringle 56, le pion radial 81 interdisant le coulissement du fourreau 87 sur la tringle 56. Le dispositif d'auto-blocage 113 permet d'autre part d'autoriser le coulissement du fourreau 87 sur la tringle 56 pour que le fourreau 87 puisse aller à sa position de marche arrière et revenir de cette position, le pion radial 81 étant libre de se déplacer dans le trou oblong 89.

Le dispositif d'auto-blocage 113 comporte deux billes 115 disposées diamétralement opposées par rapport à la tringle 56 associée à la fourchette de cinquième rapport 55. Quand le fourreau 87 est à sa position d'attente sur la tringle 56, les billes 115 sont engagées dans des cavités cylindriques 117 creusées dans la tringle 56. Quand le fourreau 87 est à sa position de marche arrière, les billes 115 sont dégagées des cavités cylindriques 117. Chaque bille 115 est maintenue dans un patin à empreinte hémisphérique 119 qui peut coulisser dans un manchon radial 121 aménagé radialement en saillie du fourreau 87 pour guider radialement le patin 119 et permettre le désengagement de la bille 115 par rapport à sa cavité 117.

Le dispositif d'auto-blocage 113 comporte un ressort de blocage 123, de type ressort hélicoïdal à épingle ayant ses spires maintenues sur le fourreau 87. Ledit ressort 123 a ses pattes de rappel 123A qui tendent, par l'intermédiaire des demi-rotules, à plaquer les billes 115 engagées dans leur cavité 117. En variante, tout système équivalent est envisageable pour assurer la fonction des billes et du ressort de blocage, par exemple une bille et un ressort agissant radialement ou trois billes réparties angulairement et maintenues par un ressort annulaire. Le fonctionnement du système selon l'invention ressort déjà en partie de la description qui précède et va maintenant être détaillé. Quand la boîte de vitesses et le système de commande 10 sont au point mort, comme représenté aux figures 1, 3 et 4, les trois noix de commande 38, 48, 58 sont alignées par leurs parties d'étrier destinées à être poussées pour engager les rapports 1, 3 et 5. La tête 74 du doigt de commande 70 est dans l'étrier 48A de la noix de commande 48 servant à l'engagement et au désengagement du troisième et du quatrième rapport.

La patte supérieure de verrouillage 66 est ajustée dans l'étrier 38A de la noix de commande 38 servant à l'engagement et au désengagement du premier et du deuxième rapport. La patte inférieure de verrouillage 68 est logée avec jeu dans le logement 58A de l'étrier de la noix de commande 58 servant à l'engagement et au désengagement du cinquième rapport, en étant adjacente à la partie de l'étrier destiné à être poussée pour engager le cinquième rapport. Le jeu est référencé J58 aux figures 4, 6, 8 et 10.

Le ressort de frein de marche arrière 111 pousse le fourreau 87 de manière qu'une extrémité de la fenêtre oblongue 89 du fourreau 87 soit en butée contre le pion radial 81. Cette extrémité est la plus proche dudit ressort 111. Le galet 83 porté par ledit pion 81 porté par la tringle 56 est en appui de butée sur la surface d'appui 79 de la branche déportée d'interverrouillage 78. Compte tenu de la présence de la plaque d'interverrouillage entre le galet 83 et l'étrier 58, cet appui de butée empêche que le synchroniseur du cinquième rapport ne soit activé à friction. Avantageusement, le système d'interverrouillage avec la branche déportée 78 permet de supprimer l'effet du ressort de frein de marche arrière 111 en sélection des autres rapports que le cinquième rapport et la marche arrière. Le fourreau 87 maintenu avec blocage en butée contre le pion radial 81 est dans sa position d'attente, le ressort de blocage 123 resserrant les billes 115 dans leur cavité 117.

Quand la boîte de vitesses et le système de commande 10 sont en position de sélection de cinquième rapport et de marche arrière, comme représenté aux figures 5 et 6, la clé d'interverrouillage 62 est décalée vers le bas, de manière que la tête 74 du doigt de commande 70 soit logée avec le jeu J58 dans le logement 58A de l'étrier de la noix de commande 58 servant à l'engagement et au désengagement du cinquième rapport et de marche arrière. La patte supérieure de verrouillage 66 est ajustée dans les logements 38A et 48A des étriers servant à l'engagement et au désengagement des rapports 1 à 4. La patte inférieure de verrouillage 68 est dégagée des étriers, en étant en dessous de ces derniers. De ce fait, la branche déportée d'interverrouillage 78 est aussi décalée vers le bas et le galet 83 s'échappe de cette branche en étant verticalement décalé par rapport cette branche. Il n'y a donc pas d'appui du galet 83 sur la surface d'appui 79. Du fait que le galet 83 est dégagé de la branche déportée d'interverrouillage 78, la poussée du ressort de frein de marche arrière 111 est libérée. Cette poussée libérée entraîne le déplacement du fourreau 87 dans le sens de l'engagement du cinquième rapport. Ce déplacement correspond à la longueur du jeu J58 de la tête 74 dans le logement 58A de l'étrier correspondant au cinquième rapport.

Le déplacement du fourreau 87, qui demeure en butée dans la fenêtre oblongue 89, induit le déplacement simultané de la tringle 56 et de sa noix de commande 58, si bien que le synchroniseur du cinquième rapport est activé à friction. Le fourreau 87 ne se déplaçant pas par rapport à la tringle 56, il demeure donc dans sa position d'attente. Embrayage ouvert, l'activation à friction du synchroniseur du cinquième rapport diminue la vitesse de l'arbre primaire 12 en l'ajustant avec la vitesse de l'arbre secondaire 14 qui est sensiblement à l'arrêt du fait de l'arrêt du véhicule. La fonction freinage étant active, les vitesses de rotation des pignons de marche arrière associés aux dits arbres sont sensiblement à une valeur nulle. Le pignon baladeur 16 peut alors être engrené avec le pignon moteur 22 et le pignon récepteur 24 sans qu'il y ait craquement de ces pignons. En cas de retour directement au point mort, sous la commande du conducteur qui n'engage pas le cinquième rapport ou la marche arrière, le déplacement du fourreau 87 et de la tringle 56 en direction de la marche arrière entraîne à nouveau la compression du ressort 111 de frein de marche arrière et supprime l'effet de friction du synchroniseur de cinquième rapport. Ce déplacement simultané de la tringle 56 et du fourreau 87 est induit par l'effet du ressort de blocage 123 qui resserre les billes 115 dans leur cavité 117 avec une force supérieure à la poussée exercée par le ressort 111 de frein de marche arrière tendant à faire sortir lesdites billes 115 de leur cavité 117. Quand la boîte de vitesses et le système de commande 10 sont en position d'engagement de cinquième rapport, comme représenté aux figures 7 et 8, la clé d'interverrouillage 62 verrouille encore les étriers 38A et 48A servant à l'engagement et au désengagement des rapports 1 à 4. Il n'y a pas d'appui du galet 83 sur la surface d'appui 79. Le fourreau 87 demeure dans sa position d'attente, pendant que le ressort de frein de marche arrière 111 se détend. La tête 74 du doigt de commande 70 est encore logée dans le logement 58A. La rotation du doigt de commande 70 à l'engagement du cinquième rapport entraîne un déplacement de la tête 74 qui pousse l'étrier de la noix 58 et le fait coulisser jusqu'à crabotage complet du cinquième rapport. Avantageusement, la rampe 35B, située sur le manchon 35A de la fourchette 35 servant pour l'engagement et le dégagement du premier et du deuxième rapport, bloque le débattement de l'un des patins 119 et de sa bille 115. De ce fait, la bille 115 ne peut pas être dégagée de sa cavité 117, et le manchon reste solidaire de la tringle 56, même si un fonctionnement dégradé du synchroniseur de cinquième rapport demande un effort supérieur à l'effort de verrouillage des billes appliqué par le ressort 123 en épingle. Cette fonction de la rampe 35B et cet avantage de la rampe 35B sont valables tant à l'engagement du cinquième rapport qu'à la sélection de ce rapport et à la sélection de la marche arrière. En effets, lors de cet engagement et cette sélection, la rampe 35B est disposée longitudinalement en regard des patins 119. Avantageusement, comme la fonction de freinage de marche arrière utilise un ressort qui contraint en permanence l'axe de fourchette de cinquième rapport, l'engagement du cinquième rapport n'est pas pénalisé par la fonction de freinage de marche arrière. Avantageusement, le coulissement du fourreau 87 à l'engagement du cinquième rapport entraîne le déplacement du bras de transmission de mouvement 91 mais ce déplacement n'entraîne pas le pivotement du levier basculeur 93, le pion radial 93A se dégageant latéralement de la fente d'actionnement 91A, l'une des bordures de la fente étant plus courte que l'autre de ses bordures.

Quand la boîte de vitesses et le système de commande 10 sont en position d'engagement de marche arrière, comme représenté aux figures 9 et 10, la clé d'interverrouillage 62 verrouille encore les étriers 38A et 48A servant à l'engagement et au désengagement des rapports 1 à 4. Il n'y a pas d'appui du galet 83 sur la surface d'appui 79. La tête 74 du doigt de commande 70 est encore logée dans le logement 58A de l'étrier de la noix de commande 58 servant à l'engagement et au désengagement du cinquième rapport et de la marche arrière. La rotation du doigt de commande 70 à l'engagement de la marche arrière entraîne un déplacement de la tête 74 qui pousse l'étrier de la noix 58 en sens inverse de l'engagement du cinquième rapport. Compte tenu de présence de la butée axiale 56A, la poussée sur l'étrier de la noix 58 ne peut entraîner un coulissement de la tringle 56 associée à la fourchette 55 de cinquième rapport. Avantageusement, il n'y a pas de débattement de tringle ni de fourchette en faux sixième rapport, au bénéfice de la compacité du système de commande de changement de rapport 10 selon l'invention.

Par contre cette poussée est suffisamment forte pour provoquer le dégagement des billes 115 par rapport à leur cavité 117 et la libération du coulissement du fourreau 87 par rapport à ladite tringle 56. Pendant ce coulissement du fourreau 87, le ressort de frein de marche arrière 111 se comprime et le pion radial 81 coulisse dans la fenêtre oblongue 89, jusqu'à venir en butée à l'extrémité de cette fenêtre située la plus proche de l'étrier 56A. Le coulissement du fourreau 87 dans le sens opposé au sens d'engagement du cinquième rapport entraîne le déplacement du bras de transmission de mouvement 91. Ce déplacement entraîne, par l'intermédiaire du pion radial 93A agissant dans la fente d'actionnement 91A, sur sa bordure la plus longue, le pivotement du levier basculeur 93 mettant en prise les pignons de marche arrière. Quand la boîte de vitesses passe de sa position de sélection de cinquième rapport et de marche arrière vers le point mort, comme représenté à la figure 11, le fourreau 87 et la noix de commande 58 sont contraints par le ressort de frein de marche arrière 111 sur la tête 74 du doigt de commande 70, le fourreau 87 étant à sa position d'attente. Ensuite, quand la clé d'interverrouillage 62 se déplace pour revenir en sélection de troisième rapport et quatrième rapport, la branche déportée 78 de la plaque d'interverrouillage déporté 69 entre en contact avec le galet 83 en butée dans la fenêtre oblongue 89 et déplace le galet 83 suivant l'axe de la tringle 56, ce qui repositionne la noix de commande 58 au point mort, en opposition de l'action du ressort de frein de marche arrière 111. La fonction de frein de marche arrière est désactivée. Avantageusement, lorsque le levier de passage vitesse est déplacé en sélection de cinquième et de marche arrière, la noix de commande de cinquième et de marche arrière, la branche déportée d'interverrouillage 78 et la tringle de cinquième sont libérées, ce qui permet une action sur la synchronisation de cinquième rapport avant même l'engagement du rapport de marche arrière et un ralentissement suffisant de l'arbre primaire pour permettre un engagement de cette marche arrière sans craquement. Avantageusement, l'action de freinage via le synchroniseur de cinquième rapport activé à friction est automatiquement supprimée lors de l'engagement de la marche arrière, sans devoir recourir à un déplacement de la fourchette de cinquième rapport vers un faux sixième rapport.

Claims (11)

1. REVENDICATIONS1. Système de commande pour une boîte de vitesses de véhicule, comprenant : un actionneur de marche arrière apte à déplacer un pignon baladeur (16) de marche arrière pour l'engrener avec des pignons de marche arrière (22, 24) qui sont solidaires d'arbres (12, 14) portant des pignons fixes et des pignons fous de rapports de marche avant de la boite de vitesses, des tringles de commande (36, 56) reliées à des fourchettes (35, 45, 55) déplaçables pour actionner des synchroniseurs à friction associés aux pignons fous, un ensemble de freinage pouvant exercer une action amorçant l'engagement du rapport de marche avant le plus élevé par activation à friction du synchroniseur associé au pignon fou du rapport de marche avant le plus élevé, caractérisé en ce que l'ensemble de freinage comprend un fourreau (87) relié à l'actionneur de marche arrière et monté coulissant sur celle (56) desdites tringles de commande (36, 56) qui est solidaire de la fourchette (55) associée au pignon fou dudit rapport le plus élevé, le fourreau (87) étant en position d'attente pour se translater avec ladite tringle (56) sous l'action exercée par l'ensemble de freinage et position de marche arrière pour coulisser sur ladite tringle (56) en s'opposant à l'action exercée par l'ensemble de freinage.
2. 2. Système selon la revendication précédente, comportant un ressort de frein de marche arrière (111) qui est monté précontraint entre le fourreau (87) et un point fixe déterminant un palier (64A) pour ladite tringle (56).
3. 3. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant des noix de commande (38, 48, 58) associées aux fourchettes (35, 45, 55) et un doigt de commande (70) qui peut agir sur lanoix de commande (58) associée au rapport de marche avant le plus élevé d'une part pour faire coulisser le fourreau (87) à sa position de marche arrière, en s'opposant à l'action exercée par l'ensemble de freinage, et d'autre part pour alternativement engager ou dégager le rapport de marche avant le plus élevé et la marche arrière.
4. 4. Système selon la revendication précédente, comportant une clé d'interverrouillage (62) pouvant agir sur les noix de commande (38, 48, 58) pour sélectivement autoriser le déplacement de l'une des noix de commande et verrouiller les autres noix de commande, ladite clé d'interverrouillage comportant une branche d'interverrouillage (78) pouvant d'une part coopérer en butée avec la tringle (56) quand le fourreau (87) est à sa position d'attente et la clé d'interverrouillage (62) verrouille la noix de commande (58) du rapport le plus élevé et d'autre part être libre par rapport à la tringle (56) quand la clé d'interverrouillage déverrouille la noix de commande (58) du rapport le plus élevé.
5. 5. Système selon la revendication précédente, dont la branche d'interverrouillage (78) s'étend parallèlement à la tringle (56) qui supporte un pion radial (81) sur lequel est monté un galet d'appui (83) appuyant sur une surface d'appui (69) de la branche d'interverrouillage (78) lorsque cette dernière est en butée, quand le fourreau (87) est à sa position d'attente et la clé d'interverrouillage (62) verrouille la noix de commande (58) du rapport le plus élevé.
6. 6. Système selon la revendication précédente, dont le fourreau (87) comporte une fenêtre oblongue (89) dans laquelle le pion radial (81) se débat lors du coulissement du fourreau (87) par rapport à la tringle (56) et aux extrémités de laquelle le pion radial (81) peut venir en butée respectivement à la position d'attente et à la position de marche arrière du fourreau.
7. 7. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, dont l'ensemble de freinagecomporte un dispositif d'auto-blocage (113) qui permet d'une part de maintenir le fourreau (87) à sa position d'attente sur la tringle (56), en interdisant le coulissement du fourreau (87) sur la tringle (56), et d'autre part d'autoriser le coulissement du fourreau (87) sur la tringle (56) pour que le fourreau (87) puisse aller à sa position de marche arrière et revenir de sa position de marche arrière.
8. 8. Système selon la revendication précédente, dont le dispositif d'auto-blocage (113) comporte deux billes (115) disposées diamétralement opposées par rapport à la tringle (56) solidaire de la fourchette (55) associée au pignon fou du rapport le plus élevé, les billes (115) étant d'une part engagées dans des cavités hémisphériques (117) creusées dans ladite tringle (56), quand le fourreau (87) est à sa position d'attente, et d'autre part dégagées des cavités hémisphériques (117) quand le fourreau (87) est à sa position de marche arrière.
9. 9. Système selon la revendication précédente, dont chaque bille (115) est rappelée élastiquement dans sa cavité hémisphérique (117).
10. 10. Système selon la revendication précédente, dont . chaque bille (115) est maintenue dans une demi- rotule (119) qui peut coulisser dans un manchon radial (121) aménagé radialement en saillie du fourreau (87) pour guider radialement la demi-rotule et permettre le désengagement de la bille (115) par rapport à sa cavité (117) ; et - le dispositif d'auto-blocage (113) comporte un ressort de blocage (123), de type ressort hélicoïdal à épingle ayant ses spires montées solidaires du fourreau (87), ledit ressort (123) ayant des pattes de rappel (123A) qui tendent, par l'intermédiaire des demi-rotules (119), à rappeler élastiquement les billes (115) dans leur cavité (117).
11. 11. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, dont l'actionneur de marche arrière comporte, solidaire du fourreau (87) et s'étendant en porte à faux par rapport au fourreau (87), un bras de transmission de mouvement (91) dont l'extrémité libre est pourvue d'une piste d'actionnement (91A) dans laquelle peut être engagé un pion (93A) appartenant à un levier basculeur (93) prévu pour être relié au pignon baladeur de marche arrière, ledit levier (93) étant poussé afin d'engager la marche arrière quand le fourreau (87) passe de sa position d'attente à sa position de marche arrière et anime le bras de transmission (91) d'un mouvement poussant le pion (93).