FR2957027A3

FR2957027A3 - Module de commande de boite de vitesses multifonction

Info

Publication number: FR2957027A3
Application number: FR1051655A
Authority: FR
Inventors: Richard Chouchana
Original assignee: Renault SAS
Current assignee: Renault SAS
Priority date: 2010-03-08
Filing date: 2010-03-08
Publication date: 2011-09-09

Abstract

Module de commande multifonction (1) pour boîte de vitesses de véhicule motorisé à embrayage d'entrée à commande hydraulique, assurant la commande de la sélection et du passage des vitesses de la boîte grâce à un axe de commande (2) mû en translation et en rotation axiale respectivement par un levier de sélection (8) et par un levier de passage (9), caractérisé en ce qu'il commande également l'embrayage d'entrée de la boîte.

Description

-1- MODULE DE COMMANDE DE BOÎTE DE VITESSES MULTIFONCTION L'invention concerne un module de commande interne de boîte de vitesses, notamment pour les boîtes manuelles de véhicules automobiles. Elle se rapporte à la commande des embrayages, plus particulièrement ceux qui sont commandés hydrauliquement. On connaît de nombreux systèmes hydrauliques de commande d'embrayage, dans lesquels un maître-cylindre, dit cylindre émetteur, mis en oeuvre par une pédale d'embrayage, est relié par un tuyau d'alimentation à un cylindre asservi, dit récepteur concentrique hydraulique. La mise en action du cylindre émetteur par la pédale déplace un fluide, à travers le tuyau d'alimentation, dans le récepteur concentrique hydraulique qui exerce une pression sur des becs de diaphragme de l'embrayage.

Dans un véhicule automobile, les moyens hydrauliques de commande de l'embrayage de la boîte de vitesses sont communément indépendants de ceux qui permettent de changer les rapports de vitesses. La zone du plancher du véhicule est assez encombrée, car elle doit loger à la fois le cylindre émetteur et le tuyau d'alimentation qui le relie au récepteur concentrique hydraulique, généralement implanté sur la boîte de vitesses, ainsi que la partie inférieure du levier de vitesses et les câbles qui la relient à un module de commande interne de la boîte. De ce fait, le circuit hydraulique de commande peut être difficile et cher à implanter quand un tuyau d'alimentation au parcours complexe est nécessaire, et il présente aussi des risques d'étanchéité lors de l'assemblage du véhicule, le récepteur concentrique hydraulique étant monté sur la boîte de vitesses et le cylindre émetteur côté pédalier, tandis que le raccordement des deux par le moyen du tuyau d'alimentation hydraulique nécessite des manipulations peu commodes sous le véhicule. De plus, dans le cas d'une direction à droite, un tuyau d'alimentation spécifique par rapport à la direction à gauche est nécessaire. Ce tuyau est 2957027 -2- généralement plus long et conduit à des pertes de rendement de la commande d'embrayage. L'invention propose une solution simple aux problèmes d'implantation, d'étanchéité et de rendement évoqués ci-dessus, en implantant le cylindre 5 émetteur directement sur la boîte de vitesses, plus précisément à l'intérieur du module de commande interne de la boîte. Elle propose donc d'implanter une partie de la commande d'embrayage à l'entrée de la boîte, dans un module qui comprend non seulement l'axe de commande de boîte et les leviers de sélection et de passage de vitesses, mais 10 aussi le cylindre émetteur et un levier permettant de l'actionner mécaniquement, par exemple au moyen d'un câble, depuis la pédale d'embrayage. Selon une caractéristique de l'invention, le cylindre émetteur est implanté en sandwich, dans une entretoise montée entre un carter de la boîte de vitesses et les moyens de commande des vitesses.

15 Un premier mode de réalisation, particulièrement avantageux pour la compacité du module, consiste à actionner le cylindre émetteur par un piston qui se déplace en translation, par l'intermédiaire d'un roulement à billes, sous l'effet d'un levier d'embrayage se déplaçant hélicoïdalement autour d'un filetage de l'entretoise.

20 Dans un second mode de réalisation, le piston se déplace en translation sous l'effet de la poussée d'un anneau de forme particulière, dit anneau bipolaire, qui transforme en translation le mouvement de rotation reçu d'un autre anneau bipolaire solidaire du levier d'embrayage. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention 25 apparaîtront clairement à la lecture de la description suivante de deux modes de réalisation non limitatifs de celle-ci, en se reportant aux dessins annexés sur lesquels, • la figure 1 représente une coupe du module multifonction selon un premier mode de réalisation de l'invention dans l'état « embrayé », 2957027 -3- • la figure 2 représente un détail de la même coupe de ce module, dans l'état « débrayé », • la figure 3 représente le même détail selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, dans l'état « embrayé », et 5 • les figures 4 et 4A représentent des vues, respectivement dans les états « embrayé » et « débrayé », de la position relative des anneaux ondulés présents dans ce deuxième mode de réalisation. Comme le montre la figure 1, le module de commande multifonction 1 comprend un axe de commande 2 monté déplaçable axialement et en rotation 10 axiale dans un carter de boîte 3. Cet axe 2 de commande traverse l'empilement d'un support de fixation 4 du module et d'une entretoise 5 qui sont fixés sur le carter 3 par au moins deux vis 6. Plus précisément, l'entretoise 6 est prise en sandwich entre le carter 3 et le support de fixation 4, et elle est traversée sur toute son épaisseur par les vis 6.

15 Le support de fixation 4 et l'entretoise 5 guident l'axe 2 de commande dans sa partie centrale. A sa partie inférieure, l'axe 2 est muni d'un doigt d'actionnement 7 qui coopère avec plusieurs axes de fourchette (non-représentés) par l'intermédiaire d'autant de crabots (non-représentés), de façon à assurer d'une part la sélection 20 de vitesses, quand l'axe 2 de commande est mû axialement, et d'autre part le passage de vitesses, quand l'axe 2 de commande est mû en rotation. Ces mouvements de translation et de rotation de l'axe 2 de commande sont obtenus par l'action de deux leviers, respectivement un levier de sélection 8 et un levier de passage 9.

25 Le levier de sélection 8 se présente sous la forme d'un bras terminé par un point d'accrochage 10 de câble de sélection (non représenté). Ce câble est lui-même relié au levier de vitesses (non représenté) du véhicule. Le levier 8 est monté, avec une possibilité de rotation autour d'un goujon 11, sur une partie supérieure 12 du support 4. En regard de cet axe 11, le levier de 2957027 -4- sélection 8 est muni d'un excentrique 13 qui a une forme voisine d'un tonneau. Cet excentrique 13 est logé dans une cavité ménagée à la partie supérieure de l'axe de commande 2. Lorsque le conducteur sélectionne une vitesse, le levier de sélection est entraîné en rotation autour du goujon 11, ce qui a pour effet de déplacer 5 l'excentrique à l'intérieur de la cavité 13 et de déplacer l'axe de commande 2 en translation. Le levier de passage 9 est situé à l'extrémité supérieure de l'axe de commande 2. Il se présente sous la forme d'un bras perpendiculaire à l'axe 2, et il est terminé par un point d'accrochage 15 de câble de commande (non représenté), 10 lui-même relié au levier de vitesses (non représenté) du véhicule. Lorsque le conducteur passe une vitesse, le levier de passage 9 entraîne en rotation l'axe de commande 2. De manière indépendante des moyens de sélection et de commande de boîte qui viennent d'être décrits, le module de commande multifonction 1 comporte 15 également un cylindre émetteur 16 qui permet de commander l'embrayage d'entrée de la boîte. En d'autres termes, l'invention propose un module de commande multifonction 1, pour boîte de vitesses de véhicule motorisé à embrayage d'entrée à commande hydraulique, qui assure la commande de la sélection et du passage des 20 vitesses de la boîte grâce à un axe de commande 2 mû en translation et en rotation axiale, respectivement par un levier de sélection 8 et par un levier de passage 9, et qui commande également l'embrayage d'entrée de la boîte, grâce à un cylindre émetteur 16 permettant de déplacer un fluide à travers un tuyau d'alimentation hydraulique vers un récepteur concentrique hydraulique qui actionne 25 des becs de diaphragme d'embrayage. Le cylindre émetteur 16 se présente sous la forme d'un tore de section verticale rectangulaire, dont la paroi inférieure et les parois latérales sont creusées dans l'entretoise 5. Ce cylindre émetteur 16 est alimenté en fluide hydraulique, par exemple grâce à un réservoir 17. Un conduit hydraulique 18 prend 2957027 -5- son départ dans la partie inférieure du cylindre émetteur 16, en direction d'un récepteur concentrique hydraulique (non représenté) vers lequel le fluide est envoyé pour actionner les becs de diaphragme d'un embrayage. La paroi supérieure du cylindre émetteur 16 est fermée par la face 5 inférieure d'un piston 19, qui a la forme d'une rondelle plate. Le piston 19 se déplace verticalement le long des parois latérales du cylindre émetteur 16. A sa partie supérieure, le piston 19 est monté, par l'intermédiaire d'un roulement à billes 20, sous un levier d'embrayage 21. Il est également relié au support de fixation 4 par un ressort à spirales 22.

10 Le levier d'embrayage 21 est une pièce de forme voisine de celle d'un anneau, prolongé à une extrémité par un bras radial 23 terminé par un point d'accrochage 24 d'un câble d'embrayage (non représenté). Il se déplace verticalement autour d'un filetage 25 de l'entretoise 5. Le roulement à billes 20 entraîne le piston 19 en translation sans que le levier d'embrayage 21 ne lui 15 imprime de rotation. Concernant la commande de l'embrayage, le mode de fonctionnement du module multifonction selon l'invention peut être le suivant : En position « embrayée» comme représenté sur la figure 1, le levier d'embrayage 21 est en position haute. Sa partie supérieure est plaquée sur la face 20 inférieure du support 4. Le ressort 22 est au repos. Le volume délimité à l'intérieur du cylindre émetteur 16 est maximum. La figure 2 représente l'état « débrayé » du système. Lors du débrayage, le câble d'embrayage imprime une rotation au bras 23, par exemple un quart de tour. Le levier d'embrayage 21 a un mouvement hélicoïdal vers le bas. Le piston 19 25 est repoussé vers le bas à l'intérieur du cylindre émetteur 16. Le fluide est chassé vers le conduit 18. Le ressort 22 est mis en extension, pour permettre un rappel automatique du piston vers le haut lorsque le levier d'embrayage 21 retourne à sa position « embrayée ». Les figures 3, 4 et 4A présentent un deuxième mode de réalisation de 2957027 -6- l'invention. Ce deuxième mode diffère du premier en ce que le piston est actionné en translation grâce au mouvement relatif d'un couple de rondelles 26 et 27 montées entre le levier d'embrayage 21 et le piston 19. La rondelle supérieure 26 est solidaire en rotation du levier 21, et elle est bloquée en translation par une 5 collerette 28. Elle s'appuie sur la rondelle inférieure 27, qui est solidaire en translation du piston 19 et bloquée en rotation autour de l'entretoise 5 par au moins une clavette 29 coulissant dans une rainure verticale de l'entretoise 5. Comme le montrent les figures 4 et 4A, les rondelles 26 et 27 présentent à leur interface une forme ondulée. De façon non limitative, la rondelle supérieure 10 26 présente, à sa face inférieure, deux creux disposés symétriquement par rapport à son axe. La rondelle inférieure 27 présente, à sa face supérieure, deux bosses disposées symétriquement par rapport à son axe. En position « embrayée », comme le montre la figure 4, les bosses de la rondelle 27 épousent exactement les creux de la rondelle supérieure 26. En 15 position « débrayée», représentée sur la figure 4A, la rotation de la rondelle supérieure 26 est transformée en une translation de la rondelle inférieure 27 par le frottement et le glissement entre leurs surfaces de contact. En conclusion, le module de commande multifonction 1 selon l'invention présente de nombreux avantages. En particulier, il permet de regrouper en un seul 20 dispositif les moyens de commande de changement de rapports et les moyens de commande de l'embrayage d'entrée d'une boîte de vitesses à embrayage hydraulique. L'implantation d'un cylindre émetteur sur la boîte de vitesses permet de livrer celle-ci à l'usine d'assemblage du véhicule avec un circuit hydraulique (constitué par l'ensemble : cylindre émetteur - tuyau d'alimentation - récepteur 25 concentrique hydraulique) complet et contrôlé étanche. De plus, le cylindre émetteur étant situé à proximité du récepteur concentrique hydraulique, le parcours du tuyau d'alimentation est simplifié et sa longueur est réduite. De même, l'encombrement du cylindre émetteur est réduit, grâce à son implantation particulière dans le module.

Claims

REVENDICATIONS1. Module de commande multifonction (1) pour boîte de vitesses de véhicule motorisé à embrayage d'entrée à commande hydraulique, assurant la commande de la sélection et du passage des vitesses de la boîte grâce à un axe de commande (2) mû en translation et en rotation axiale respectivement par un levier de sélection (8) et par un levier de passage (9), caractérisé en ce qu'il commande également l'embrayage d'entrée de la boîte.
2. Module de commande multifonction selon la revendication 1, caractérisé en ce que la commande de l'embrayage est réalisé par un cylindre émetteur (16), transmettant une poussée hydraulique vers un récepteur concentrique hydraulique associé à un embrayage, dont les parois fixes sont ménagées dans une entretoise (5) prise en sandwich entre un support de fixation (4) et un carter (3) de la boîte de vitesses.
3. Module de commande multifonction selon la revendication 2, caractérisée en ce que le cylindre émetteur (16) a la forme d'un tore de section verticale rectangulaire.
4. Module de commande multifonction selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que le cylindre émetteur (16) est actionné, entre deux positions embrayée et débrayée, par un piston (19) de forme annulaire.
5. Module de commande multifonction selon la revendication 4, caractérisé en ce que le piston (19) est déplacé en translation le long des parois verticales du cylindre émetteur (16), par l'intermédiaire d'un roulement à billes (20), sous l'effet d'un levier d'embrayage (22) recevant un mouvement d'un câble et ayant un déplacement hélicoïdal autour d'un filetage (25) de l'entretoise (5).
6. Module de commande multifonction selon la revendication 5, caractérisé en 2957027 -8- ce que le levier d'embrayage (22) est en butée sous une surface du support de fixation (4) dans la position embrayée.
7. Module de commande multifonction selon la revendication 4, 5 ou 6, caractérisé en ce que le piston (19) est relié au support de fixation (4) par 5 un ressort à spirales (2) qui le rappelle automatiquement vers le haut quand le levier d'embrayage (22) revient en position embrayée.
8. Module de commande multifonction selon la revendication 4, caractérisé en ce que le piston (19) est déplacé en translation le long des parois verticales du cylindre émetteur (16), par l'intermédiaire d'un couple de rondelles (26) 10 et (27), transformant en translation d'une rondelle inférieure (27) un mouvement de rotation reçu d'une rondelle supérieure (26) actionnée par un levier d'embrayage (22).
9. Module de commande multifonction selon la revendication 8, caractérisé en ce que les rondelles (26) et (27) présentent à leur interface une forme 15 ondulée.