FR2800019A1

FR2800019A1 - Device for controlling a gearbox situated near the steering wheel has a shaft connected by intermediate members, comprising rotating support and a stub shaft, to gear ratio selection and passage members to the gear box

Info

Publication number: FR2800019A1
Application number: FR9913183A
Authority: FR
Inventors: Philippe Alson; Charles Urset
Original assignee: Renault SAS
Current assignee: Renault SAS
Priority date: 1999-10-22
Filing date: 1999-10-22
Publication date: 2001-04-27
Anticipated expiration: 2019-10-22
Also published as: FR2800019B1

Abstract

The device is for controlling a multi-speed gearbox of a vehicle, mounted on the steering column, and has a shaft (17) of axis D, connected by intermediate members (20,28,24,21,22) to gear ratio selection and passage members to the gear box. These intermediate members being successively activated by a translatory and rotary movement of the shaft (17) along an axis D. The intermediate has a rotating support (24) and a stub shaft (28), the rotating support connected to a passage member, is slidingly mounted on the shaft (16), the stub shaft being pivotally mounted on the rotating support, and fixing the rotary and translatory movement of the shaft (16) along the axis D. The translatory movement of the shaft along the axis D, pivots the stub shaft w.r.t the rotating support which is fixed, and the rotating of the shaft about the axis D causes a rotation of the stub shaft and the rotating support about the axis D.

Description

Dispositif de commande d'une boîte de vitesses, situé sous le volant La présente invention est relative au domaine technique dispositifs pour la commande manuelle, près d'un volant de direction, d'une boîte de vitesses de véhicule. The present invention relates to the technical field of devices for the manual control, near a steering wheel, of a vehicle gearbox.

Elle se rapporte plus précisément' aux dispositifs comportant levier de manoeuvre qui peut être déplacé selon deux mouvements effectués dans des directions perpendiculaires, le premier permettant de sélectionner un nombre limité de rapports de la boîte de vitesses parmi plusieurs rapports possibles, le second permettant de passer un rapport particulier. Les mouvements du levier de manoeuvre sont transmis aux organes de sélection et de passage de vitesse par des moyens intermédiaires de transmission. It relates more precisely to devices comprising an operating lever which can be moved in two movements carried out in perpendicular directions, the first making it possible to select a limited number of gearbox ratios among several possible ratios, the second making it possible to shift a special report. The movements of the operating lever are transmitted to the selection and shifting members by intermediate transmission means.

Lorsque le levier de manoeuvre est situé à proximité du volant, il est habituellement monté sur un arbre dont l'axe est sensiblement parallèle ' l'axe du volant ou de la colonne de direction. Dans ce cas, le premier mouvement pour la sélection des rapports de vitesse est habituellement translation du levier de manoeuvre (et de l'arbre associé) selon l'axe de l'arbre, et le second mouvement, pour le passage d'un rapport particulier, est habituellement une rotation du levier (et de l'arbre) de manoeuvre autour de cet axe. When the operating lever is located near the steering wheel, it is usually mounted on a shaft whose axis is substantially parallel to the axis of the steering wheel or of the steering column. In this case, the first movement for the selection of the gear ratios is usually translation of the operating lever (and of the associated shaft) along the axis of the shaft, and the second movement, for the passage of a gear. particular, is usually a rotation of the lever (and of the shaft) to maneuver around this axis.

Les moyens intermédiaires assurant la liaison entre le levier de manoeuvre et les organes de sélection et de passage de rapports de la boîte de vitesses incluent habituellement un système de tringleries à biellettes et leviers. L'ensemble peut s'avérer être relativement encombrant et nécessiter des réglages délicats au montage. The intermediate means ensuring the connection between the operating lever and the gear selection and shifting members of the gearbox usually include a system of linkage rods and levers. The assembly can turn out to be relatively bulky and require delicate adjustments during assembly.

La présente invention vise à apporter une amélioration très sensible par rapport à un dispositif classique de commande de vitesse sous volant notamment au niveau de son encombrement et de son montage. Dans ce but, elle propose un dispositif de commande d'une boîte de vitesses à plusieurs rapports pour un véhicule automobile, monté la colonne de direction, comportant un arbre, d'axe D, relié par des moyens intermédiaires à des organes de sélection et de passage de rapports la boîte de vitesses, ces organes étant successivement actionnés par un mouvement de translation et de rotation de l'arbre selon son D, caractérisé en ce que les moyens intermédiaires comprennent un support rotatif et une biellette, le support rotatif, relié aux organes de passage, étant monté coulissant sur l'arbre, la biellette étant montée pivotante le support rotatif et solidaire des mouvements de rotation et de translation de l'arbre selon l'axe D, et en ce qu'un mouvement de translation de arbre selon l'axe D fait pivoter la biellette par rapport au support rotatif qui reste fixe, et qu'une rotation de l'arbre autour de l'axe D entraîne une rotation de biellette et du support rotatif autour de l'axe D. The present invention aims to provide a very significant improvement over a conventional speed control device under the steering wheel, particularly in terms of its size and its mounting. To this end, it offers a device for controlling a gearbox with several ratios for a motor vehicle, mounted on the steering column, comprising a shaft, of axis D, connected by intermediate means to selection members and shifting gearbox, these bodies being successively actuated by a translational and rotational movement of the shaft according to its D, characterized in that the intermediate means comprise a rotary support and a link, the rotary support, connected to the passage members, being slidably mounted on the shaft, the connecting rod being pivotally mounted, the rotary support and integral with the rotational and translational movements of the shaft along the axis D, and in that a translational movement of shaft along the axis D rotates the rod relative to the rotary support which remains fixed, and that a rotation of the shaft around the axis D causes a rotation of the rod and the rot support atif around axis D.

Selon une autre caractéristique de l'invention, la liaison entre la biellette et le support rotatif est réalisée par une rotule. According to another characteristic of the invention, the connection between the link and the rotary support is produced by a ball joint.

Selon une autre caractéristique de l'invention, la liaison entre la biellette et l'arbre est réalisée par une vis de liaison qui traverse l'arbre selon direction perpendiculaire à l'axe D. According to another characteristic of the invention, the connection between the link and the shaft is produced by a connecting screw which crosses the shaft in a direction perpendicular to the axis D.

Selon une autre caractéristique de l'invention, l'arbre comporte un alésage dans lequel est monté un élément de transmission relié aux organes sélection de rapport de la boîte de vitesses, qui est solidaire de l'arbre en translation selon l'axe D. According to another characteristic of the invention, the shaft has a bore in which is mounted a transmission element connected to the gear selection members of the gearbox, which is integral with the shaft in translation along the axis D.

Selon une autre caractéristique de l'invention, l'élément de transmission comporte des moyens de positionnement venant coopérer avec des moyens correspondants portés par l'arbre lors du montage de l'élément de transmission dans l'alésage de l'arbre afin de positionner l'élément de transmission par rapport à l'arbre. Selon une autre caractéristique de l'invention, les moyens de positionnement sont constituées par une fourchette à deux branches, située à une extrémité de l'élément de transmission. According to another characteristic of the invention, the transmission element comprises positioning means which cooperate with corresponding means carried by the shaft during the mounting of the transmission element in the bore of the shaft in order to position the transmission element relative to the shaft. According to another characteristic of the invention, the positioning means are constituted by a fork with two branches, located at one end of the transmission element.

Selon une autre caractéristique de l'invention, les moyens correspondants sont constitués par une goupille traversant l'arbre selon une direction sensiblement perpendiculaire à l'axe D. According to another characteristic of the invention, the corresponding means consist of a pin passing through the shaft in a direction substantially perpendicular to the axis D.

Selon une autre caractéristique de l'invention, un levier de manoeuvre, commandé par le conducteur du véhicule automobile, est fixé au niveau d'une extrémité de l'arbre. According to another characteristic of the invention, an operating lever, controlled by the driver of the motor vehicle, is fixed at one end of the shaft.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront ' la lecture de la description qui va suivre en référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 représente schématiquement une coupe partielle du dispositif selon l'invention vu de côté, - figure 2 représente une coupe selon l'axe II-II de la figure 1, - figure 3 représente le dispositif selon l'invention vue de face, - figure 4 représente une coupe selon l'axe IV-IV de la figure 2. Other characteristics and advantages of the invention will appear on reading the description which follows with reference to the appended drawings in which - FIG. 1 schematically represents a partial section of the device according to the invention seen from the side, - FIG. 2 represents a section along the axis II-II of FIG. 1, - FIG. 3 represents the device according to the invention seen from the front, - FIG. 4 represents a section along the axis IV-IV of FIG. 2.

figure 1 représente une enveloppe de colonne de direction 10 laquelle est monté le dispositif de commande de vitesse selon l'invention. Ce dispositif comprend une armature principale 12 (figure 2), qui peut etre fixée à un montant 11 solidaire de l'enveloppe 10 ou bien à d'autres éléments non représentés situés au niveau de la planche de bord. 1 shows a steering column casing 10 which is mounted the speed control device according to the invention. This device comprises a main frame 12 (FIG. 2), which can be fixed to an upright 11 integral with the casing 10 or else to other elements, not shown, located at the level of the dashboard.

Deux paliers 14,15 sont montés coaxiaux, selon un axe D, sur l'armature principale 12. Ils soutiennent un arbre 16 qui peut coulisser librement selon l'axe D et effectuer une rotation autour de celui-ci. Un levier de manoeuvre 17, constitué par une tige cylindrique, est fixé à une extrémité à l'arbre 16. A son extrémité opposée, le levier de manoeuvre 17 comporte un élément de préhension 18, tel qu'un pommeau. Le conducteur du véhicule grâce au levier de manoeuvre 17, peut imposer une translation ou une rotation de l'arbre 16 selon l'axe D. Two bearings 14,15 are mounted coaxial, along an axis D, on the main frame 12. They support a shaft 16 which can slide freely along the axis D and rotate around it. An operating lever 17, constituted by a cylindrical rod, is fixed at one end to the shaft 16. At its opposite end, the operating lever 17 comprises a gripping element 18, such as a knob. The driver of the vehicle thanks to the operating lever 17, can impose a translation or a rotation of the shaft 16 along the axis D.

commandes imposées au levier de manoeuvre 17 sont transmises à la boîte de vitesses par un premier 21 et second câble 22 agissant façon classique sur des organes (non représentés) respectivement de passage et de sélection des rapports de la boîte de vitesses. commands imposed on the operating lever 17 are transmitted to the gearbox by a first 21 and second cable 22 acting conventionally on members (not shown) respectively for the passage and selection of the gearbox ratios.

Le second câble 22 est guidé dans ses déplacements par un guide 32 monté sur une armature secondaire 31 qui est fixée sur le palier 15. The second cable 22 is guided in its movements by a guide 32 mounted on a secondary frame 31 which is fixed on the bearing 15.

L'arbre 16 est traversé, sur l'essentiel de sa longueur, par alésage 19, dans lequel est monté un élément de transmission 20. A une extrémité de l'élément de transmission 20 est fixé le premier câble 21, de sorte que son axe soit confondu avec l'axe D. Préférentiellement, le premier câble 21 est monté libre en rotation sur l'élément de transmission 20. The shaft 16 is traversed, over most of its length, by a bore 19, in which is mounted a transmission element 20. At one end of the transmission element 20 is fixed the first cable 21, so that its axis is coincident with axis D. Preferably, the first cable 21 is mounted to rotate freely on the transmission element 20.

Le second câble 22 est fixé sur un support rotatif 24 au moyen d'une chape 40. Le support rotatif 24 est relié à l'arbre 16 par l'intermédiaire de deux paliers 26,27 coulissants. Une biellette 28 permet de rendre solidaire en rotation l'arbre 16 et le support rotatif 24. La forme générale en U de la biellette est représentée sur la figure 4. The second cable 22 is fixed to a rotary support 24 by means of a yoke 40. The rotary support 24 is connected to the shaft 16 by means of two sliding bearings 26, 27. A link 28 makes it possible to make the shaft 16 and the rotary support 24 integral in rotation. The general U-shape of the link is shown in FIG. 4.

biellette 28 est reliée à l'arbre 16 par une vis de liaison 29 qui traverse l'arbre 16 et l'élément de transmission 20 selon une direction perpendiculaire à l'axe D. La vis de liaison 29 comporte une partie centrale lisse afin d'être libre en rotation, autour de son axe, par rapport à l'arbre 16 et à l'élément de transmission 20. Elle est reliée à la biellette 28 par deux paliers 37,38 autorisant la rotation de la vis de liaison 29 par rapport à la biellette biellette 28 est reliée au support rotatif 24 au moyen d'une rotule 30 qui autorise le pivotement de la biellette 28 par rapport au support rotatif 24. La rotule 30 est montée dans un réceptacle cylindrique 39 situé sur le support rotatif 24, et qui permet, en plus des mouvements de rotation de la rotule 30, de légers mouvements de translation de celle-ci par rapport support rotatif Pour selectionner un rapport de vitesse, le conducteur effectue d'abord une translation du levier de manoeuvre 17 selon l'axe D. mouvement de translation entraîne l'arbre 16, et par conséquent l'élément de transmission 20, provoquant ainsi, l'action du premier câble 21 sur les organes de sélection de la boîte de vitesses. connecting rod 28 is connected to the shaft 16 by a connecting screw 29 which passes through the shaft 16 and the transmission element 20 in a direction perpendicular to the axis D. The connecting screw 29 has a smooth central part in order to '' be free to rotate, about its axis, relative to the shaft 16 and to the transmission element 20. It is connected to the link 28 by two bearings 37,38 allowing the rotation of the connecting screw 29 by relative to the link rod link 28 is connected to the rotary support 24 by means of a ball joint 30 which allows the pivoting of the link 28 relative to the rotary support 24. The ball joint 30 is mounted in a cylindrical receptacle 39 located on the rotary support 24 , and which allows, in addition to the rotational movements of the ball joint 30, slight translational movements thereof relative to the rotary support To select a gear ratio, the driver first performs a translation of the operating lever 17 s elon the axis D. translational movement drives the shaft 16, and consequently the transmission element 20, thus causing the action of the first cable 21 on the gearbox selection members.

Une telle manoeuvre n'entraîne pas de mouvements du second câble 22. En effet, d'une part l'arbre 16 coulisse dans les paliers 26,27 solidaire du support rotatif 24, et, d'autre part, la biellette 28, entraînée par la translation de l'arbre 16 moyen de la vis de liaison 29, pivote par rapport au support rotatif 24 au niveau de la rotule 30. Pour permettre le pivotement de la biellette 28 rapport au support rotatif 24, la rotule 30 se translate, en plus d'effectuer une rotation sur elle-même, à l'intérieur de son réceptacle 39. Such an operation does not cause movements of the second cable 22. Indeed, on the one hand the shaft 16 slides in the bearings 26,27 secured to the rotary support 24, and, on the other hand, the rod 28, driven by the translation of the shaft 16 by means of the connecting screw 29, pivots relative to the rotary support 24 at the level of the ball joint 30. To allow the pivoting of the link 28 relative to the rotary support 24, the ball joint 30 translates, in addition to performing a rotation on itself, inside its receptacle 39.

La figure 1 montre, représentées schématiquement en trait pointillé, les deux positions extrêmes que peut prendre le levier de commande 17, et en trait plein, sa position moyenne. La figure 2 montre, schématiquement trait pointillé, les positions prises par la biellette 28 pour les mêmes débattements du levier de manoeuvre 17, et en trait plein la position de biellette 28 lorsque le levier de manoeuvre 17 est en position centrale. Figure 1 shows, shown schematically in dotted lines, the two extreme positions that can take the control lever 17, and in solid lines, its average position. FIG. 2 shows, diagrammatically dotted line, the positions taken by the link 28 for the same deflections of the operating lever 17, and in full line the position of link 28 when the operating lever 17 is in the central position.

Pour passer un rapport de vitesse, une fois la sélection réalisée, conducteur effectue une rotation du levier de manoeuvre 17 autour de l'axe D, entraînant une rotation de l'arbre 16 autour du même axe D. La figure montre, en trait pointillé, les deux positions extrêmes en rotation que peut prendre le levier de manoeuvre 17. To change gear, once the selection has been made, the driver rotates the operating lever 17 around the axis D, causing the shaft 16 to rotate around the same axis D. The figure shows, in dotted lines , the two extreme positions in rotation that can take the operating lever 17.

Une rotation de l'arbre 16 provoque une rotation de la vis de liaison 29 autour de l'axe D et par suite une rotation de la biellette 28. Celui-ci, moyen de la rotule 30, entraîne le support rotatif 24, qui, à son tour, cause un déplacement du second câble 22 qui agit sur les organes de passage de la boîte de vitesses. Le premier câble 21 étant monté sur l'axe D libre en rotation par rapport à l'arbre 16, il ne subit pas de déplacements pendant une manoeuvre sélection. A rotation of the shaft 16 causes a rotation of the connecting screw 29 around the axis D and consequently a rotation of the link 28. The latter, by means of the ball joint 30, drives the rotary support 24, which, in turn, causes a displacement of the second cable 22 which acts on the passage members of the gearbox. The first cable 21 being mounted on the axis D free to rotate relative to the shaft 16, it does not undergo movements during a selection maneuver.

L'élement de transmission 20 comporte, à l'extrémité opposée au premier câble 21, une fourchette 34 coopérant avec une goupille 35 qui traverse l'arbre 16 selon une direction perpendiculaire à l'axe D. La goupille 35 est montée sur une butée 36. L'ensemble formé par la goupille 35 et la butée 36 solidaire de l'arbre 16. Les positions extrêmes occupées par la butée, lors d'un fonctionnement du dispositif selon l'invention, sont représentees schématiquement en trait pointillé sur la figure 2. La forme de la butée 36 suit celle du support rotatif 24. The transmission element 20 comprises, at the end opposite the first cable 21, a fork 34 cooperating with a pin 35 which crosses the shaft 16 in a direction perpendicular to the axis D. The pin 35 is mounted on a stop 36. The assembly formed by the pin 35 and the stop 36 integral with the shaft 16. The extreme positions occupied by the stop, during operation of the device according to the invention, are shown schematically in dotted lines in the figure 2. The shape of the stop 36 follows that of the rotary support 24.

Lors de l'assemblage du dispositif, la goupille 35 est montée premier sur l'arbre 16. Ensuite, l'élément de transmission 20 est placé dans l'alésage 19 de l'arbre 16. Cet élément de transmission 20 est orienté façon à ce que la goupille 35 vienne se loger entre les deux branches de la fourchette 34. Lorsque l'élément de transmission 20 est ainsi mis en place, est possible de monter la vis de liaison 29 traversant les alésages réalisés respectivement dans l'arbre 16 et l'élément de transmission 20 qui sont alors correctement alignés. During assembly of the device, the pin 35 is first mounted on the shaft 16. Next, the transmission element 20 is placed in the bore 19 of the shaft 16. This transmission element 20 is oriented so that that the pin 35 is housed between the two arms of the fork 34. When the transmission element 20 is thus put in place, it is possible to mount the connecting screw 29 passing through the bores made respectively in the shaft 16 and the transmission element 20 which are then correctly aligned.

La présente invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et illustré qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. Au contraire l'invention comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci sont effectuées suivant son esprit. The present invention is in no way limited to the embodiment described and illustrated, which has been given only by way of example. On the contrary, the invention includes all the technical equivalents of the means described as well as their combinations if these are carried out according to the spirit.

Ainsi, au lieu d'un système de câble transmettant les mouvements imposés à l'arbre aux organes de sélection et de passage, peut-on envisager que le support rotatif et l'élément de transmission soient reliés à un système plus classique de tringlerie à biellettes et. leviers.Thus, instead of a cable system transmitting the movements imposed on the shaft to the selection and passage members, can it be envisaged that the rotary support and the transmission element are connected to a more conventional linkage system with links and. levers.

Claims

CLAIMS 1. Control device for a multi-speed gearbox for a motor vehicle, mounted on the steering column, comprising a shaft (17), of axis D, connected by intermediate means (20,28,24 , 21,22) to gear selection and shifting members of the gearbox, these members being successively actuated by a translational and rotational movement of the shaft (17) along its axis D, characterized in that the intermediate means (20,28,24,2, 22) comprise rotary support (24) and a link (28), the rotary support (24), connected to the passage members, being slidably mounted on the shaft (1 la connecting rod (28) being pivotally mounted on the rotary support (24) and integral with the rotational and translational movements of the shaft (16) along the axis D, and in that a translational movement of the shaft ( 16) along the axis D rotates the link (28) relative to the rotary support (24) which remains fixed, and that a ne rotation of the shaft around the axis D causes a rotation of the rod (28) of the rotary support (24) around the axis D. 2.Control device according to claim 1, characterized in that the connection between the link (28) and the rotary support (24) is produced by a ball joint (30). 3. Control device according to one of claims 1 or 2, characterized in that the connection between the link (28) and the shaft (16) is produced by a connecting screw (29) which passes through the shaft ( 16) in a direction perpendicular to the axis D. 4. Control device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the shaft (16) has a bore (19) in which is mounted a transmission element (20) connected to the gear selection members of the gearbox, which is integral with the shaft (16) in translation along the axis D. 5. Control device according to claim 4, characterized in that the element transmission (20) comprises positioning means (34) cooperating with corresponding means (35) carried by the shaft when mounting the transmission element (20) in the bore (19) of the shaft (16) in order to position the transmission element (20) relative to the shaft (16). 6. Control device according to claim 5, characterized in that the positioning means (34) are constituted by fork (34) with two branches, located at one end of the transmission element (20). 7. Control device according to one of claims 5 or 6, characterized in that the corresponding means consist of a pin (35) passing through the shaft (16) in a direction substantially perpendicular to the axis D. & Device control according to one of claims 1 to 7, characterized in that an operating lever (17), controlled by the driver of the motor vehicle, is fixed at one end of the shaft (16).