FR2804485A1

FR2804485A1 - Safety catch for gearbox comprises stop connected to control cable through kinematic transmission comprising input and output racks and meshing pinion

Info

Publication number: FR2804485A1
Application number: FR0001207A
Authority: FR
Inventors: Walter Bertolino
Original assignee: Peugeot Citroen Automobiles SA
Current assignee: PSA Automobiles SA
Priority date: 2000-01-31
Filing date: 2000-01-31
Publication date: 2001-08-03
Anticipated expiration: 2020-01-31
Also published as: FR2804485B1

Abstract

The safety catch which prevents the changeover finger (10) from activating the gearbox rear gear fork (11) comprises a stop (3) connected to a control cable (4) through a kinematic transmission. The kinematic transmission comprises an input rack (51), connected to the cable, sliding in the box. An output rack (52) connected to the stop also slides in the box and a pinion (53) meshes simultaneously with the two racks.

Description

La présente invention concerne, de façon générale, un verrou de sécurité utilisable sur une boîte de vitesses d'un véhicule automobile, pour éviter le passage accidentel de la marche arrière à partir d'une vitesse de marche avant. The present invention relates, in general, to a safety lock usable on a gearbox of a motor vehicle, in order to avoid the accidental shift of reverse gear from a forward gear.

Plus précisément, l'invention concerne un verrou de sécurité utilisable sur une boîte de vitesses comprenant, dans un carter, une fourchette de marche arrière, au moins une fourchette de marche avant, et un doigt de passage mobile permettant l'actionnement sélectif de l'une des fourchettes, ce verrou comprenant lui-même en fonctionnement un boîtier fixé au carter, une butée mobile entre une position avancée, dans laquelle cette butée fait saillie dans le carter hors du boîtier pour interdire au doigt de passage d'actionner la fourchette de marche arrière, et une position rétractée dans laquelle cette butée autorise un actionnement de la fourchette de marche arrière, un organe de commande, et des organes de transmission propres à transmettre à la butée un mouvement de translation imprimé à l'organe de commande. More specifically, the invention relates to a safety lock usable on a gearbox comprising, in a casing, a reverse gear fork, at least a forward gear fork, and a movable passage finger allowing the selective actuation of the 'one of the forks, this lock itself comprising in operation a housing fixed to the housing, a movable stop between an advanced position, in which this stop protrudes into the housing outside the housing to prevent the passage finger from actuating the fork reverse gear, and a retracted position in which this stop authorizes an actuation of the reverse gear fork, a control member, and transmission members capable of transmitting to the stop a translational movement printed on the control member.

Des verrous de ce type sont notamment utilisés pour les boîtes de vitesses dont la grille de guidage du levier de sélection est dite "en chandelier", et dont une illustration est donnée à la figure 1. Locks of this type are used in particular for gearboxes whose guide grid of the selection lever is called "candlestick", and an illustration of which is given in FIG. 1.

Bien que les verrous de ce type constituent à première vue des mécanismes relativement simples, la conception de tels verrous se heurte toujours à plusieurs difficultés, en particulier dans la perspective d'une réduction des coûts et d'une optimisation des performances. Although latches of this type appear at first sight to be relatively simple mechanisms, the design of such latches always encounters several difficulties, in particular with a view to reducing costs and optimizing performance.

Parmi les avantages que visent constamment à atteindre les efforts entrepris pour faire évoluer ces verrous, il faut citer la simplicité de structure, l'immunité contre les défaillances fonctionnelles même aux tolérances limites de fabrication, et l'aptitude à être utilisés sur des boîtes de vitesses de conformations différentes, sans devoir être intégralement redessinés. Among the advantages that the efforts undertaken to develop these locks are constantly aiming to achieve are the simplicity of structure, immunity against functional failures even to the manufacturing limit tolerances, and the ability to be used on boxes of different conformation speeds, without having to be completely redesigned.

L'invention se situe dans ce contexte et a pour but de proposer un verrou qui réponde de façon satisfaisante à ces besoins. The invention is situated in this context and aims to propose a lock which satisfactorily meets these needs.

Le verrou de l'invention, par ailleurs conforme à la définition générique qu'en donne le préambule ci- dessus, est essentiellement caractérisé en ce que les organes de transmission comprennent une crémaillère d'entrée, cinématiquement liée à l'organe de commande et montée coulissante dans le boîtier, une crémaillère de sortie, cinématiquement liée à la butée et montée coulissante dans le boîtier, et un pignon engrenant simultanément avec les crémaillères d'entrée et de sortie. Dans un mode de réalisation avantageux de l'invention, les crémaillères d'entrée et de sortie s'étendent de façon rectiligne suivant des premier et second axes respectifs et sont, dans le boîtier, montées coulissantes en translation suivant leurs axes respectifs, le pignon étant monté à rotation autour d'un troisième axe fixé au boîtier et sensiblement perpendiculaire aux premier et second axes. The lock of the invention, moreover in accordance with the generic definition given in the preamble above, is essentially characterized in that the transmission members comprise an input rack, kinematically linked to the control member and sliding mounted in the housing, an output rack, kinematically linked to the stop and sliding mounted in the housing, and a pinion meshing simultaneously with the input and output racks. In an advantageous embodiment of the invention, the inlet and outlet racks extend in a rectilinear fashion along first and second respective axes and are, in the housing, mounted to slide in translation along their respective axes, the pinion being rotatably mounted about a third axis fixed to the housing and substantially perpendicular to the first and second axes.

De préférence, la crémaillère d'entrée présente une première extrémité reliée à l'organe de commande et une seconde extrémité, distante de la première, la crémaillère de sortie présentant elle-même une première extrémité reliée à la butée et une seconde extrémité, distante de la première, et les premier et second axes se croisent en un point de croisement en dessinant entre eux un angle de renvoi, inférieur à un angle droit et formé par la première extrémité de la crémaillère d'entrée, le point de croisement, et la première extrémité de la crémaillère de sortie. Preferably, the inlet rack has a first end connected to the control member and a second end, distant from the first, the outlet rack itself having a first end connected to the stop and a second end, distant of the first, and the first and second axes cross at a crossing point by drawing between them a return angle, less than a right angle and formed by the first end of the input rack, the crossing point, and the first end of the outlet rack.

Pour réduire l'encombrement du verrou, le pignon peut avantageusement être disposé à l'intérieur de l'angle de renvoi. La seconde extrémité de l'une ou de chacune des crémaillères peut être conformée en glissière rainurée et engagée sur un quatrième axe, fixé au boîtier, sensiblement parallèle au troisième axe, et servant à guider cette seconde extrémité. To reduce the size of the lock, the pinion can advantageously be arranged inside the return angle. The second end of one or each of the racks can be shaped as a grooved slide and engaged on a fourth axis, fixed to the housing, substantially parallel to the third axis, and serving to guide this second end.

Le verrou de l'invention peut par ailleurs comprendre un ressort de rappel logé dans le boîtier, formant au moins une boucle, et reliant un premier point d'attache lié au boîtier à un second point d'attache lié à l'un des organes de transmission, ce ressort de rappel étant par exemple enroulé en boucle autour du troisième axe. The lock of the invention may also include a return spring housed in the housing, forming at least one loop, and connecting a first attachment point linked to the housing to a second attachment point linked to one of the members. transmission, this return spring being for example wound in a loop around the third axis.

Un contacteur de marche arrière peut aussi être logé dans le boîtier et coopérer avec un relief porté par la crémaillère de sortie pour passer d'un premier état électrique à un second état électrique lorsque la butée passe de sa position avancée à sa position rétractée. A reverse contactor can also be housed in the housing and cooperate with a relief carried by the output rack to pass from a first electrical state to a second electrical state when the stop moves from its advanced position to its retracted position.

Dans un mode de réalisation efficace de l'invention, l'organe de commande peut par exemple prendre la forme d'un câble sélectivement soumis à une traction, et déplaçant les organes de transmission à l'encontre du ressort de rappel. In an effective embodiment of the invention, the control member can for example take the form of a cable selectively subjected to traction, and moving the transmission members against the return spring.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de la définition qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels - La figure 1 est une vue de dessus d'une grille de sélection de vitesses dite "en chandelier"; - La figure 2 est une vue en coupe partielle d'un verrou conforme à un premier mode de réalisation de l'invention, représenté dans le carter d'une boîte de vitesses et avec sa butée en position rétractée; - La figure 3 est une vue en coupe partielle d'un verrou conforme à un second mode de réalisation de l'invention, représenté dans le carter d'une boîte de vitesses et avec sa butée en position avancée; et - La figure 4 est une vue en perspective éclatée d'un verrou conforme au premier mode de réalisation de l'invention. Other characteristics and advantages of the invention will emerge clearly from the definition given below, by way of indication and in no way limiting, with reference to the appended drawings, in which - FIG. 1 is a top view of a "candlestick" gear selection grid; - Figure 2 is a partial sectional view of a lock according to a first embodiment of the invention, shown in the housing of a gearbox and with its stopper in the retracted position; - Figure 3 is a partial sectional view of a lock according to a second embodiment of the invention, shown in the housing of a gearbox and with its stop in the advanced position; and - Figure 4 is an exploded perspective view of a lock according to the first embodiment of the invention.

Le verrou de sécurité de l'invention est principalement destiné à être utilisé sur la boîte de vitesses d'un véhicule automobile, par exemple sur une boîte de vitesses présentant une grille de sélection en chandelier illustrée sur la figure 1 et servant à guider un levier de changement de vitesse. The security lock of the invention is mainly intended for use on the gearbox of a motor vehicle, for example on a gearbox having a candlestick selection grid illustrated in FIG. 1 and used to guide a lever. gear change.

Une telle boîte de vitesses offre cinq rapports de marche avant, référencés AV1 à AV5 sur la figure 1, et un rapport de marche arrière, référencé AR et immédiatement voisin des deux premiers rapports AV1 et AV2 de marche avant. Such a gearbox offers five forward gear ratios, referenced AV1 to AV5 in FIG. 1, and a reverse gear, referenced AR and immediately adjacent to the first two forward gear ratios AV1 and AV2.

Plus généralement, une boîte de vitesses comprend, de façon connue, un carter 1 (figure 2) dans lequel un doigt de passage 10 peut être déplacé par un mouvement du levier de changement de vitesse, pour pouvoir sélectionner et actionner une fourchette permettant l'enclenchement d'un rapport de vitesse déterminé. More generally, a gearbox comprises, in known manner, a casing 1 (FIG. 2) in which a passing finger 10 can be moved by a movement of the gear change lever, in order to be able to select and actuate a fork allowing the engagement of a determined gear ratio.

Les boîtes de vitesses à laquelle l'invention est applicable comprennent plusieurs fourchettes dont une fourchette de marche arrière 11 et au moins une première fourchette de marche avant 12, cette dernière permettant par exemple d'enclencher les rapports AV1 et AV2. The gearboxes to which the invention is applicable include several forks including a reverse gear 11 and at least a first forward gear 12, the latter making it possible, for example, to engage the ratios AV1 and AV2.

Le verrou qui fait l'objet de l'invention a pour fonction première, connue en elle-même, de n'autoriser la sélection de la marche arrière qu'à certaines conditions, de manière à éviter un passage accidentel de la marche arrière AR, à partir de l'un des rapports de marche avant, notamment à partir de AV1 ou AV2. The lock which is the subject of the invention has the primary function, known in itself, of authorizing the selection of reverse gear only under certain conditions, so as to avoid an accidental passage of reverse gear , from one of the forward gear reports, in particular from AV1 or AV2.

A cette fin, le verrou comprend un boîtier 2, une butée 3, un organe de commande tel qu'un câble 4, et des organes de transmission qui seront détaillés ultérieurement et qui permettent de transmettre à la butée 3 un mouvement de translation commandé par une traction du câble 4. Le boîtier 2 du verrou est, en fonctionnement, fixé au carter 1 de la boîte de vitesses, et par exemple monté serré ou vissé sur ce carter. To this end, the lock comprises a housing 2, a stop 3, a control member such as a cable 4, and transmission members which will be detailed later and which make it possible to transmit to the stop 3 a translation movement controlled by a pull of the cable 4. The housing 2 of the lock is, in operation, fixed to the casing 1 of the gearbox, and for example mounted tight or screwed on this casing.

La butée 3 est mobile entre une position rétractée, illustrée à la figure 2, dans laquelle cette butée 3 autorise un actionnement de la fourchette de marche arrière 11 par le doigt de passage 10, et une position avancée, illustrée à la figure 3, dans laquelle cette butée sort du boîtier 2 pour faire saillie dans le carter 1 de la boîte de vitesses et interdire au doigt de passage 10 d'actionner la fourchette de marche arrière 11. Selon l'invention, les organes de transmission qui permettent de transmettre à la butée 3 le mouvement de traction du câble 4 comprennent essentiellement une crémaillère d'entrée 51, une crémaillère de sortie 52, et un pignon 53. The stop 3 is movable between a retracted position, illustrated in FIG. 2, in which this stop 3 allows actuation of the reverse gear fork 11 by the passage finger 10, and an advanced position, illustrated in FIG. 3, in which this stop leaves the housing 2 to project into the casing 1 of the gearbox and prohibit the passing finger 10 from actuating the reverse gear fork 11. According to the invention, the transmission members which make it possible to transmit to the stop 3 the tensile movement of the cable 4 essentially comprises an inlet rack 51, an outlet rack 52, and a pinion 53.

La crémaillère d'entrée 51 est montée coulissante dans le boîtier 2 et liée, par son extrémité 511, au câble 4 pour suivre le mouvement de ce dernier. The input rack 51 is slidably mounted in the housing 2 and linked, by its end 511, to the cable 4 to follow the movement of the latter.

De façon similaire, la crémaillère de sortie 52 est montée coulissante dans le boîtier 2, et la butée 3 est liée à l'extrémité 521 de cette crémaillère pour en suivre les mouvements. Similarly, the outlet rack 52 is slidably mounted in the housing 2, and the stop 3 is linked to the end 521 of this rack to follow its movements.

Comme le montrent plus précisément les figures 2 à 4, les crémaillères d'entrée et de sortie 51, 52 s'étendent de façon rectiligne suivant des axes respectifs Xi et X2 et sont, dans le boîtier 2, montées coulissantes en translation suivant ces mêmes axes X1 et X2. As shown more precisely in FIGS. 2 to 4, the inlet and outlet racks 51, 52 extend in a rectilinear fashion along respective axes Xi and X2 and are, in the housing 2, mounted to slide in translation along these same lines axes X1 and X2.

Les axes Xl et X2 des crémaillères 51 et 52 se croisent en un point de croisement X12 qui forme le sommet d'un angle de renvoi A défini entre les extrémités 511 et 521 des crémaillères 51 et 52, cet angle de renvoi A pouvant être inférieur à un angle droit. The axes Xl and X2 of the racks 51 and 52 intersect at a crossing point X12 which forms the apex of a return angle A defined between the ends 511 and 521 of the racks 51 and 52, this return angle A can be less at a right angle.

Le pignon 53 est, quant à lui, monté à rotation autour d'un troisième axe X3 sensiblement perpendiculaire aux axes X1 et X2 des crémaillères 51 et 52 et fixé au boîtier 2 à l'intérieur de l'angle de renvoi A, le pignon 53 engrenant simultanément avec les crémaillères d'entrée et de sortie 51, 52 pour lier leurs mouvements respectifs. A leurs autres extrémités 512 et 522, les crémaillères 51, 52 prennent la forme de glissières rainurées 512g, 522g qui sont engagées sur un quatrième axe X12. The pinion 53 is, in turn, mounted for rotation about a third axis X3 substantially perpendicular to the axes X1 and X2 of the racks 51 and 52 and fixed to the housing 2 inside the return angle A, the pinion 53 simultaneously meshing with the input and output racks 51, 52 to link their respective movements. At their other ends 512 and 522, the racks 51, 52 take the form of grooved slides 512g, 522g which are engaged on a fourth axis X12.

Cet axe X12, qui en l'occurrence se confond sur les figures avec le point de croisement des axes Xl et X2 des crémaillères 51 et 52, est fixé au boîtier 2 parallèlement au troisième axe X3, et sert à guider les extrémités respectives 512 et 522 de ces crémaillères. This axis X12, which in this case merges in the figures with the crossing point of the axes Xl and X2 of the racks 51 and 52, is fixed to the housing 2 parallel to the third axis X3, and serves to guide the respective ends 512 and 522 of these racks.

La butée 3 est en permanence sollicitée vers sa position avancée (illustrée à la figure 3) au moyen d'un ressort de rappel 6 logé dans le boîtier et présentant, à la manière d'un ressort de pince à linge, une ou plusieurs boucles qui peuvent en l'occurrence être enroulées autour de l'axe X3. The stop 3 is permanently biased towards its advanced position (illustrated in FIG. 3) by means of a return spring 6 housed in the housing and having, like a clothespin spring, one or more loops which can in this case be wrapped around the axis X3.

Une extrémité du ressort 6 prend appui sur un point d'attache ou d'accrochage 61 lié au boîtier 2, et une autre extrémité de ce ressort est accrochée à un point d'attache 62 de la crémaillère de sortie 52. One end of the spring 6 is supported on an attachment or attachment point 61 linked to the housing 2, and another end of this spring is hooked to an attachment point 62 of the outlet rack 52.

Ainsi installé, le ressort 6 tend le câble 4, ce dernier ne pouvant donc s'écarter de sa position de repos que sous l'effet d'une force de traction capable de vaincre la force de rappel élastique exercée par ce ressort. Thus installed, the spring 6 tightens the cable 4, the latter therefore being able to deviate from its rest position only under the effect of a tensile force capable of overcoming the elastic restoring force exerted by this spring.

Comme le montre la figure 3, le verrou de l'invention peut inclure un contacteur de marche arrière 7 qui vient se loger dans le boîtier 2 et qui coopère par exemple avec un relief 520 de la crémaillère 52. As shown in FIG. 3, the lock of the invention can include a reverse contactor 7 which is housed in the housing 2 and which cooperates, for example, with a relief 520 of the rack 52.

Plus précisément, ce contacteur est actionné par le relief 520 de manière à passer d'un état électrique à un autre, par exemple d'un état conducteur à un état isolant ou inversement, lorsque la butée 3 passe de sa position avancée à sa position rétractée. More specifically, this contactor is actuated by the relief 520 so as to pass from one electrical state to another, for example from a conductive state to an insulating state or vice versa, when the stop 3 passes from its advanced position to its position retracted.

Par rapport à la solution classique qui consiste à intégrer le contacteur de marche arrière à la boîte de vitesses, la solution qui consiste à l'intégrer au verrou présente non seulement l'avantage de réduire le nombre de perçages pratiqués dans le carter 1 de la boîte de vitesses, donc de réduire les risques de fuites, mais elle permet également au contacteur 7 d'être actionné dès que la marche arrière est sélectionnée, c'est-à-dire plus tôt que dans la solution traditionnelle. Compared to the conventional solution which consists of integrating the reverse switch into the gearbox, the solution which consists of integrating it into the lock has not only the advantage of reducing the number of holes drilled in the casing 1 of the gearbox, therefore reducing the risk of leaks, but it also allows the contactor 7 to be actuated as soon as reverse gear is selected, that is to say earlier than in the traditional solution.

Comme le montre la figure 4, le boîtier 2 peut être réalisé en deux parties 21 et 22 qui se referment l'une sur l'autre au moyen d'ergots tels que 220, ou de vis, ce boîtier pouvant en outre être obtenu par moulage d'un matériau thermoplastique.As shown in Figure 4, the housing 2 can be made in two parts 21 and 22 which close one on the other by means of lugs such as 220, or screws, this housing can also be obtained by molding of a thermoplastic material.

Claims

<U> CLAIMS </U>

1. Safety lock usable on a gearbox comprising, in a casing (1), a reverse gear fork (11), at least one forward gear fork (12), and a movable passage finger (10) allowing the selective actuation of one of the forks, this lock itself comprising in operation a housing (2) fixed to the casing (1), a stop (3) movable between an advanced position, in which this stop protrudes into the casing (1) outside the housing (2) to prevent the passing finger (10) from actuating the reverse gear fork (11), and a retracted position in which this stop (3) authorizes actuation of the gear fork rear (11), a control member (4), and transmission members (51 to 53) suitable for transmitting to the stop (3) a translational movement imparted to the control member (4), characterized in that that the transmission members (51 to 53) comprise a rack of ent rée (51), kinematically linked to the control member (4) and slidably mounted in the housing (2), an outlet rack (52), kinematically linked to the stop (3) and slidably mounted in the housing (2 ), and a pinion (53) simultaneously meshing with the inlet and outlet racks (51, 52).

2. Safety lock according to claim 1, characterized in that the inlet and outlet racks (51, 52) extend in a rectilinear fashion along first and second respective axes (X1, X2) and are, in the housing (2), mounted sliding in translation along their respective axes (X1, X2), and in that the pinion (53) is rotatably mounted around a third axis (X3) fixed to the housing (2) and substantially perpendicular to the first and second axes (X1, X2).

3. Safety lock according to claim 2, characterized in that the inlet rack (51) has a first end (511) connected to the control member (4) and a second end (512), distant from the first (511), in that the outlet rack (52) has a first end (521) connected to the stop (3) and a second end (522), distant from the first (521), in that the first and second axes (X1, X2) intersect at a crossing point (X12) by drawing between them a return angle (A), less than a right angle and formed by the first end (511) of the input rack (51), the crossing point (X12), and the first end (521) of the outlet rack (52).

4. Safety lock according to claim 3, characterized in that the pinion (53) is arranged inside the return angle (A).

5. Safety lock according to any one of the preceding claims combined with claim 2, characterized in that the second end (512, 522) of at least one of the racks (51, 52) is shaped as a grooved slide ( 512g, 522g) and is engaged on a fourth axis (X12), fixed to the housing (2), substantially parallel to the third axis (X3), and serving to guide this second end (512, 522).

6. Safety lock according to claim 5, characterized in that the respective second ends (512, 522) of the two racks (51, 52) are shaped into grooved slides (512g, 522g) and are engaged on the fourth axis (X12 ).

7. Safety lock according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises a return spring (6) housed in the housing, forming at least one loop, and connecting a first attachment point (61) linked to the housing (2) at a second attachment point (62) linked to one of the transmission members (51 to 53).

8. Safety lock according to claims 2 and 7, characterized in that the return spring (6) is wound in a loop around the third axis (X3).

9. Safety lock according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises a reverse contactor (7) housed in the housing (2) and cooperating with a relief (520) carried by the outlet rack. (52) to pass from a first electrical state to a second electrical state when the stop (3) passes from its advanced position to its retracted position.

10. Safety lock according to any one of the preceding claims combined with claim 7, characterized in that the control member (4) is a cable selectively subjected to traction and moving the transmission members against the spring.