FR3031376A1

FR3031376A1 - Boite de vitesses pour vehicule a moteur

Info

Publication number: FR3031376A1
Application number: FR1550047A
Authority: FR
Inventors: Xavier Lelasseux; Marc Falcoz; Michael Wascheul; Grzegorz Jakub Mitukiewicz
Original assignee: Peugeot Citroen Automobiles SA
Current assignee: PSA Automobiles SA
Priority date: 2015-01-06
Filing date: 2015-01-06
Publication date: 2016-07-08
Anticipated expiration: 2035-01-06
Also published as: FR3031376B1; WO2016110622A1

Abstract

Boîte de vitesses comprenant un arbre (200), et des pignons (300) montés sur ledit arbre pour transmettre de la puissance avec un rapport de vitesse déterminé par la solidarisation à l'arbre d'un pignon parmi les pignons fous, ledit arbre étant de plus creux, la boîte comprenant, concentrique audit arbre, un barillet de commande (100) en liaison hélicoïdale (150) avec ledit arbre, le barillet comportant au moins une piste (110, 120, 130) pour agir en translation longitudinale sur des pions (320, 322, 324) de commande traversant la paroi de l'arbre pour commander la solidarisation ou la désolidarisation des pignons fous avec l'arbre, la au moins une piste ayant en moyenne un angle d'inclinaison sur le barillet pour compenser la translation que subit le barillet lors d'une rotation du fait de la liaison hélicoïdale et ne déplacer chaque pion que quand le rapport de vitesse correspondant doit être actionné.

Description

« BOITE DE VITESSES POUR VEHICULE A MOTEUR» [0001] L'invention porte sur une boîte de vitesses pour véhicule à moteur, par exemple un véhicule automobile, dont le moteur peut être un moteur thermique. [0002] Les boîtes de vitesses pour véhicule à moteur comprennent typiquement deux arbres, l'un étant entrainé par le moteur et étant qualifié d'arbre primaire, et l'autre entrainant les axes des roues motrices et étant qualifié d'arbre secondaire. Les deux arbres sont reliés par autant de couples de pignons que la boîte offre de rapports de vitesse, un pignon de chaque couple étant fixe sur un des arbres et l'autre fou sur l'autre arbre. La sélection d'un pignon fou parmi les différents pignons fous et sa solidarisation avec l'arbre qui le porte permet l'engagement du rapport de vitesse, la rotation de l'arbre primaire étant alors transmise à l'arbre secondaire par le couple de pignons comprenant le pignon sélectionné. [0003] Dans les boîtes de vitesses connues, les pignons fous sont solidarisés à l'arbre qui les porte à l'aide de crabots ou de synchroniseurs. Ceux-ci sont actionnés par une fourchette qui approche l'arbre latéralement et dont les éléments de commande occupent un espace hors du plan défini par les deux arbres de la boîte. Il résulte de cette disposition que la boîte de vitesses est encombrante de par son épaisseur par rapport au plan des deux arbres. De plus le montage est complexe puisque pour commander le passage d'un rapport de vitesse il convient d'avoir un axe de commande en sélection et un axe de commande en passage, un barillet à côté des arbres, des leviers et des doigts de commande. [0004] On con nait du document W02009112343 un système dans lequel un actionneur est présent dans l'intérieur d'un arbre sur lequel sont placés des pignons fous. L'actionneur agit sur des éléments de couplage radiaux en déplacement longitudinal qui engagent des manchons. Mais l'actionneur est complexe à mettre en oeuvre et à entretenir. [0005] L'invention vise à résoudre ces problèmes. [0006] Pour résoudre ces problèmes, il est proposé une boîte de vitesses pour véhicule à moteur comprenant un arbre, et des pignons montés fous sur ledit arbre pour transmettre de la puissance avec un rapport de vitesse déterminé par la solidarisation à l'arbre d'un pignon parmi les pignons fous, ledit arbre étant de plus creux, caractérisée en ce que la boîte de vitesses comprend de plus, concentrique audit arbre creux et en son intérieur, un barillet de commande en liaison hélicoïdale avec ledit arbre creux, le barillet de commande comportant sur sa surface au moins une piste pour agir en translation longitudinale sur des pions de commande traversant la paroi de l'arbre creux pour commander la solidarisation ou la désolidarisation des pignons fous avec l'arbre creux, la au moins une piste ayant en moyenne un angle d'inclinaison sur le barillet pour compenser la translation que subit le barillet lors d'une rotation du fait de la liaison hélicoïdale et ne déplacer chaque pion que quand le rapport de vitesse correspondant doit être actionné. [0007] Ces principes permettent de commander le barillet uniquement en translation ce qui est facilement réalisable même si l'ensemble tourne à la vitesse de l'arbre par rapport au carter. [0008] Grâce à ces principes, on réduit le nombre de pièces et le volume de la commande. Ceci permet de gagner en poids, puisque le carter peut être dessiné au plus près des pignons sans matière inutile. On évite alors l'espace et la matière nécessités par la présence des éléments de commande usuels que sont le barillet à côté des arbres, les leviers et les doigts de commande reliés à des fourchettes externes. Qui plus est le système est simple et ne nécessite pas d'entretien particulier. [0009] L'invention peut de plus comprendre les caractéristiques suivantes, qui sont avantageuses : - un passage de rapport de vitesse peut être effectué en répartissant un effort de passage sur plusieurs pions ; - pour passer successivement tous les rapports de vitesse de la boîte, une unique rotation du barillet est nécessaire, ou plus d'une rotation complète du barillet est nécessaire, cette dernière solution offrant plus de latitude sur le dimensionnement du barillet et permettant d'améliorer son rendement par l'utilisation d'angles optimums ; - la liaison hélicoïdale peut être réalisée par un système fileté ou de type vis à billes ; - une piste peut guider un pion qui commande le passage de deux rapports consécutifs de marche avant ; - une piste peut guider un pion qui commande le passage du premier rapport de marche avant et de la marche arrière. [0010] La boîte de vitesses peut de plus être une boîte séquentielle. [0011] La boîte de vitesses peut de plus être une boîte à commande impulsionnelle. [0012] L'arbre creux peut être l'arbre primaire ou l'arbre secondaire. [0013] L'invention propose de plus un véhicule automobile comprenant une boîte de vitesses telle qu'évoquée. [0014] L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement dans la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels : - la figure 1 présente un barillet d'une boîte de vitesses selon un mode de réalisation de l'invention ; - la figure 2 présente un développé des pistes du barillet de la figure 1 ; - la figure 3 présente une vue en coupe d'un arbre d'une boîte de vitesses selon un mode de réalisation de l'invention ; - la figure 4 présente une vue du même arbre, dans une autre coupe, après divers déplacements du barillet - la figure 5 est une vue d'un élément particulier de la boîte de vitesses selon un mode de réalisation de l'invention - la figure 6 est une vue du même élément particulier lors d'un passage de rapport de vitesse. [0015] En référence à la figure 1 on a représenté un barillet de commande 100 utilisé dans l'invention. [0016] Ce barillet 100 a une forme générale de cylindre de révolution possédant un axe longitudinal. Des pistes de commande 110, 120 et 130 sont visibles sur la surface extérieure du barillet de commande 100. Ces pistes de commande 110, 120 et 130 sont séparées les unes des autres et réparties sur trois sections consécutives du barillet de commande 100, se succédant le long de l'axe longitudinal. Chacune des pistes 110, 120 et 130 constitue une gorge dans la matière du barillet de commande 100 débouchant à la surface, délimitée par des murs et un fond. Les gorges sont adaptées à recevoir des pions dirigés radialement depuis l'extérieur du barillet de commande 100, et à agir sur ceux-ci pour les déplacer parallèlement à l'axe longitudinal en les poussant avec les murs. Chacune des pistes 110, 120 et 130 constitue de plus globalement une hélicoïde le long de la surface du barillet 100, effectuant un tour ou plus qu'un tour de celui-ci tout en progressant parallèlement à l'axe longitudinal. [0017] Toujours visible sur la figure 1 on remarque à l'une des extrémités du barillet 100, visible sur la section de celui-ci qui est une section droite, l'embouchure d'un alésage 140 interne au barillet 100. On distingue sur la surface interne de cet alésage 140, des éléments d'une vis à billes 150 disposée dans une gorge interne formée sur la surface interne de l'alésage 140. [0018] En figure 2 on a représenté un développé des pistes 110, 120 et 130. La piste 110, par exemple est adaptée au passage du quatrième rapport de vitesse et du cinquième rapport de vitesse. La piste 120 est quant à elle adaptée au passage du deuxième rapport de vitesse et du troisième rapport de vitesse. La piste 130 est quant à elle adaptée au passage du premier rapport de vitesse, du point mort (N) et de la marche arrière (R). [0019] Chacune de ces pistes comporte sur une majeure partie de la piste une section de non engagement du pion. Cette section de non engagement du pion est inclinée par rapport à une section droite du barillet 100, d'un angle X° définissant une hélicoïde, comme déjà mentionné. [0020] De plus, les pistes 110, 120 et 130 comportent des sections adaptées au déplacement du pion correspondant pour l'engagement des rapports de vitesse évoqués. Ces sections d'engagement sont inclinées par rapport à la section principale de non engagement, d'un côté ou de l'autre. Les positions correspondant aux rapports de vitesse R, 1, 2, 3, 4 et 5 sont toutes des positions stables. [0021] On note que la piste 110 est prévue pour, dès le désengagement du quatrième rapport de vitesse, procéder à l'engagement du cinquième rapport de vitesse, sans qu'une position stable ne soit prévue entre les deux engagements. De la même manière la piste 120 est adaptée pour, dès le désengagement du deuxième rapport de vitesse, provoquer l'engagement du troisième rapport de vitesse. A l'inverse, la piste 130 est configurée pour ménager un passage au point mort stable entre le premier rapport de vitesse et la marche arrière. [0022] En figure 3 on a représenté, en coupe longitudinale, un arbre d'une boîte de vitesses selon l'invention. Cet arbre creux 200, de forme générale correspondant à un cylindre de révolution, porte des pignons fous coopérant avec des pignons fixes d'un autre arbre de la boîte de vitesses (non représentés). Par simplicité on n'a représenté qu'un seul pignon fou, référencé 300. Les pignons fous sont solidarisés avec l'arbre creux 200 à l'aide de synchroniseurs, dont on a représenté les manchons 310, 312 et 314. Le manchon 314 est celui d'un synchroniseur qui est appliqué au pignon fou 300. Les synchroniseurs sont actionnés par des pions 320, 322 et 324, agissant respectivement sur les manchons 310, 312 et 314. Les pions 320, 322 et 324 traversent la paroi de l'arbre creux 200 et sont commandés depuis l'intérieur de celui-ci par le barillet 100 qui occupe la cavité interne cylindrique de l'arbre creux 200. Plus précisément, les pions 320, 322 et 324 traversent l'arbre creux 200 par des lumières leur permettant à chacun d'agir sur le synchroniseur correspondant dans la direction longitudinale dans un sens ou dans le sens opposé. [0023] Le barillet 100 est présent dans la cavité interne de l'arbre creux 200, le barillet et l'arbre étant positionnés de manière coaxiale. Un élément de liaison longitudinal 210 obture la section terminale de l'arbre creux 200. Il comporte une extension cylindrique 211 coaxiale avec le barillet 100 et l'arbre creux 200, dirigée à l'intérieur de l'arbre creux 200.

Cette extension cylindrique 211 porte à sa surface des gorges ayant pour objet de créer un système fileté ou de type vis à billes réalisant un mouvement hélicoïdal avec une forme complémentaire du barillet 100. Cette forme complémentaire est l'alésage 140 cylindrique intérieur au barillet 100, également coaxial avec l'extension cylindrique 211 et l'arbre creux 200. La vis à billes 150 permet ainsi la mise en liaison hélicoïdale entre l'élément de liaison longitudinal 210 et le barillet 100. L'élément de liaison longitudinal 210 étant fixé par encastrement à l'arbre creux 200, il en résulte que le barillet 100 évolue en liaison hélicoïdale vis-à-vis de l'arbre creux 200. [0024] Un billage 160 dirigé radialement et s'appuyant sur le corps du barillet 100 assure la stabilisation de celui-ci vis-à-vis de l'arbre creux 200 en appuyant sa tête sur une piste de billage 220 de la surface interne de l'arbre creux 200. [0025] Les pions 320, 322 et 324 sont introduits respectivement dans les gorges 110, 120 et 130, et sont guidées par celles-ci. Ces pistes ont en moyenne l'angle d'inclinaison X° sur le barillet 100 par rapport à une section droite de celui-ci pour compenser la translation que subit le barillet 100 lors d'une rotation du fait de la liaison hélicoïdale créée par la vis à billes 150 et ne déplacer chaque pion 320, 322 ou 324 que quand le rapport de vitesse correspondant doit être actionné, auquel cas, sur la section correspondante de la piste 110, 120 ou 130, celle-ci s'écarte de l'angle d'inclinaison moyen X° d'un côté ou de l'autre, comme cela a été montré sur le développé de la figure 2. [0026] Une commande 400 est introduite depuis l'extérieur du système par une embouchure 201 ouverte de l'arbre creux 200, opposée à l'élément de liaison longitudinal 210, et par une embouchure 101 correspondante d'une zone interne du barillet 100, disposée dans la continuité de l'embouchure 201 ouverte de l'arbre creux 200. La commande 400 interagit avec le barillet 100 dans cette zone interne qui est allongée sur l'axe longitudinal et qui comprend une succession de gorges internes 170. Précisément, sept gorges successives, parallèles les unes aux autres, et séparées par des bords de gorges sont présentes dans la succession 170. Les bords de gorges définissent un petit diamètre. [0027] La gorge dans laquelle la commande interagit avec le barillet dans la vue de la figure 3 est la sixième gorge en partant de l'embouchure 201 de l'arbre creux 200. [0028] En figure 4 on a représenté le système représenté à la figure 3, après déplacement réciproque du barillet 100 et de l'arbre creux 200. La vue est une vue en coupe longitudinale décalée d'un angle de 90° par !apport à la vue de la figure 3. On visualise ainsi la piste de billage 220 formée sur la surface interne de l'arbre creux 200 et sur laquelle le billage 160 appui sa tête, pour stabiliser le positionnement réciproque du barillet 100 et de l'arbre creux 200, dans une position choisie parmi plusieurs, qui correspondent chacune à un rapport de vitesse. [0029] Par rapport à la vue de la figure 3, on constate que le barillet 100 s'est déplacé vers l'élément de liaison longitudinale 210 et, à l'inverse, s'est écarté de l'embouchure 201 ouverte de l'arbre creux 200 par laquelle pénètre la commande 400. On constate également que l'élément de commande 400 interagit avec le barillet 100 au niveau de l'entrée de la succession de gorges internes 170 (plus précisément dans la première gorge) alors que dans la position de la figure 3 la commande 400 interagit avec le barillet 100 à un niveau plus profond de la succession de gorges internes 170 (dans la sixième gorge), plus éloigné de l'embouchure 101. [0030] Le barillet 100 a progressé le long de l'extension cylindrique 211 de l'élément de liaison longitudinal 210, suivant le mouvement hélicoïdal défini à l'aide de la vis à billes 150. L'extension cylindrique 211 pénètre plus profondément dans l'alésage 140. [0031] L'une des pistes 110, 120 ou 130 a actionné l'un des pions 320, 322 et 324 (non visibles sur cette figure), et l'un des synchroniseurs, comme par exemple le synchroniseur utilisant le manchon 314, a solidarisé un pignon fou, comme par exemple le pignon fou 300. [0032] On précise qu'un passage de rapport de vitesse peut être effectué en répartissant un effort de passage sur plusieurs pions (variante non représentée). Ceci est rendu possible car les pistes sont inclinées d'un angle X° par rapport à une section droite du barillet 100, et cela permet de réaliser plusieurs pistes ou sections de piste parallèles pour répartir l'effort, pour le passage d'un rapport, sur plusieurs pions. [0033] De plus, comme le diamètre du barillet 100 est petit par rapport aux barillets de commande habituels, qui ne sont pas à intégrer dans un arbre, contrairement au barillet 100, il est nécessaire d'incliner de manière conséquente les sections des pistes s'écartant de l'inclinaison X° moyenne pour provoquer le passage d'un rapport de vitesse, sans quoi le pion correspondant ne peut pas être mis dans la piste qui ne serait pas assez large. [0034] Enfin, suivant le dimensionnement, il peut être réalisé plusieurs rotations du barillet 100 pour obtenir un passage de l'ensemble des rapports de vitesse, du point mort au cinquième rapport. Cela permet de mettre en place des angles optimum pour les pentes des sections des pistes pour améliorer le rendement du barillet. [0035] En figures 5 et 6 on a représenté le fonctionnement de la commande 400. Il est fait remarquer que la figure 6 est une vue dans une coupe décalée de 90° par rapport à la coupe de la figure 5. [0036] La commande 400 est constituée de quatre branches de même longueur fixées les unes aux autres au niveau de leur base qui est commune. Ces branches sont parallèles les unes aux autres et flexibles au niveau de la base. Elles se font face deux à deux définissant ainsi deux paires de branches, ou pinces, chaque pince constituant un U très allongé. Les deux plans dans lesquels les deux pinces se situent sont perpendiculaires l'un à l'autre et se coupent sur l'axe longitudinal. Les branches sont chacune disposées au repos parallèlement à l'axe longitudinal. [0037] La succession de gorges internes 170 comprend, sur la figure, trois gorges visibles, numérotées 171, 172 et 173, depuis l'embouchure 201 l'arbre creux 200 par lequel est introduit la commande 400, via l'embouchure 101 du barillet. Ces gorges sont parallèles, droites par rapport à l'axe longitudinal et concentriques. Elles ont chacune le même diamètre et les mêmes caractéristiques géométriques. Elles ont un bord amont (à l'opposé de l'embouchure 201 de l'arbre creux 200), par exemple référencé 1711 pour la gorge 171, et un bord aval (du côté de l'embouchure 201 de l'arbre creux 200), par exemple référencé 1712 pour la gorge 171. [0038] Chacune des branches de la commande 400 comprend, à l'opposé de la base de la commande 400, une tête qui fait saillie vers l'extérieur, à l'opposé de l'axe longitudinal. [0039] Une première branche 410 (visible en figure 5 et invisible en figure 6) de la commande 400 dispose d'une tête 412 qui comprend une surface plate 4122 configurée pour buter plan sur plan contre le bord amont de la gorge dans laquelle la tête est insérée, ici le bord 1711 de la gorge 171, lors d'un déplacement de la branche 410 dans le sens de l'introduction de celle-ci dans l'arbre creux 200. Cette rencontre en butée se fait dans un plan perpendiculaire à l'axe longitudinal. [0040] La tête 412 comporte, à l'opposé, sur sa face disposée du côté de la base de la commande 400, une rampe 4121 qui permet, en cas de déplacement de la branche 410 vis-à-vis de l'arbre creux 200 dans la direction du désengagement de la branche de l'arbre creux 200, de produire par un effet de rampe contre le bord aval de la gorge, ici le bord 1712 de la gorge 171, une légère rotation de la première branche 410 autour de sa jonction avec les autres branches au niveau de la base de la commande 400, vers l'axe longitudinal, en sorte de permettre l'effacement de la tête 412 vers l'axe et le passage de celle-ci à côté du bord aval de la gorge, ici toujours le bord 1712 de la gorge 171. [0041] Une deuxième branche 420 de la commande 400, disposée à 90° par rapport à la première branche 410 à côté de celle-ci, comporte une tête 422 dont les deux faces sont disposées à l'inverse de celle de la tête 412 (voir en figure 6 pour une vue dans le plan des branches 420 et de la branche symétrique 440). Ainsi, la tête 422 dispose d'une rampe 4221 à l'opposé de la base de la commande 400 et d'une surface de butée 4222, perpendiculaire à l'axe longitudinal en direction de la base de la commande 400. [0042] En cas de déplacement de la deuxième branche 420 dans le sens de l'engagement avec l'arbre creux 200, la tête 422, de par l'effet de sa rampe 4221, est amenée à s'écarter du bord de la gorge 171 et à passer à côté de celle-ci. A l'inverse, en cas de déplacement pour extraire la branche 420 de l'arbre creux 200, la face 4222 de la tête 422 faisant butée rencontre le bord 1712 de la gorge 171, provoquant l'arrêt du déplacement. [0043] La troisième branche 430 qui fait face à la première branche 410 est configurée de manière symétrique à celle-ci et présente donc une face de butée opérant lors d'un mouvement relatif de la branche 430 vers l'intérieur de l'arbre creux 200, et une rampe permettant l'écartement de la tête 432 lors d'un mouvement relatif pour l'extraction de la branche 430 hors de l'arbre creux 200. [0044] La quatrième branche 440 (non représentée en figure 5, mais visible en figure 6) est symétrique à la deuxième branche 420. [0045] L'ensemble des quatre têtes est dimensionné pour que les quatre têtes engagent la gorge dans laquelle elles sont placées quand la commande 400 est centrée sur l'axe longitudinal. [0046] L'embouchure 201 de l'arbre creux 200 par laquelle la commande 400 est introduite comprend un col 240. Ce col constitue une portion de cylindre coupé droit concentrique aux autres cylindres du dispositif autour de l'axe longitudinal. Depuis l'embouchure 201 de l'arbre creux 200, le col 240 est disposé à l'intérieur de celui-ci. Le col 240 dispose d'une rampe amont 241 et d'une rampe aval 242 à ses deux extrémités sur sa surface interne. La longueur du col 240 entre ces deux rampes constitue un goulot d'étranglement par lequel les quatre branches de la commande 400 sont introduites. [0047] Les première et troisième branches 410 et 430 comprennent des ergots 411 et 431 disposés radialement vers l'extérieur, à distance à la fois des têtes 412 et 432 et de la base de la commande 400. De la même manière, les deuxième branche et quatrième branche 420 et 440 disposent d'ergots 421 et 441 (voir figure 6 notamment) dirigés radialement vers l'extérieur à distance des têtes correspondantes et de la base de la commande 400. [0048] Les ergots 411 et 431 sont disposés à la même hauteur des branches correspondantes et les ergots 421 et 441 portés par les deuxième et quatrième branches sont également disposés à la même hauteur sur ces deux branches. [0049] Par contre les ergots ne sont pas disposés à la même hauteur sur les deux couples de branches. Les ergots 411 et 431 sont disposés en sorte d'interagir avec la rampe amont 241 alors que les ergots 421 et 441 des deuxième et quatrième branches sont disposés pour interagir avec la rampe aval 242. [0050] Il résulte de cette disposition qu'un déplacement relatif de la commande 400 et de l'arbre creux 200 pour l'introduction de la commande 400 vers l'intérieur de l'arbre creux 200 provoque un effet de rampe sur les ergots 421 et 441 des deuxième et quatrième branches, via la rampe aval 242. [0051] Cet effet de rampe induit la fermeture de la pince définie par les deuxième et quatrième branches 420 et 440 et l'effacement contrôlé des têtes 422 et 442 de ces deux branches, qui ne peuvent plus interagir, en conséquence, avec les bords de gorges de la succession de gorges internes 170. [0052] A l'inverse un déplacement de la commande 400 vers l'extérieur de l'arbre creux 200 provoque la fermeture contrôlée de la pince définie par les première et troisième branches 410 et 430, par l'action de la rampe amont 241 sur les ergots 411 et 431. Il en résulte alors que les têtes 412 et 432 s'effacent et ne peuvent plus interagir avec les bords des gorges de la succession de gorges internes 170. [0053] Il résulte de ces principes qu'une commande impulsionnelle et séquentielle peut être mise en place pour le déplacement du barillet 100 dans l'intérieur de l'arbre creux 200.

Une séquence va être présentée par la suite. [0054] Par rapport à la position représentée dans la figure 5, la commande 400 est, dans cette séquence, déplacée vers l'extérieur de l'arbre creux 200. Il en résulte la fermeture contrôlée de la pince définie par les première branche et troisième branche 410 et 430. Mais par contre, la pince définie par les deuxième et quatrième branches 420 et 440 est en butée contre le bord de la gorge dans laquelle les têtes sont positionnées et tire le barillet 100 dans la direction de l'embouchure 201 de l'arbre 200. [0055] Si l'effort appliqué par la commande 400 surmonte la résistance opposée par le billage 160 (voir figures 3 et 4), le barillet 100 suit alors un mouvement hélicoïdal comme défini par le système de vis à billes 150 (voir figures 1, 3 et 4). Une des pistes 110, 120 ou 130 (figures précédentes) impose alors un mouvement de translation longitudinal à un des pions 320, 322 et 324 (figures 3 et 4) et un rapport de vitesse est alors engagé, et/ou un rapport qui était engagé est désengagé. Le billage 160 stabilise le barillet 100 dans une nouvelle position correspondant à ce nouveau rapport de vitesse enclenché ou au point mort. Par exemple, il s'agit d'un rapport de vitesse supérieur. [0056] La commande 400 peut alors être relâchée. Elle peut être ramenée vers sa position initiale vis-à-vis de l'arbre 200 à l'aide d'un ressort (non représenté), ou d'un autre élément de rappel. La pince définie par les branches 410 et 430 étant fermée au début de ce mouvement, elle n'empêche pas l'ensemble des têtes de passer à l'intérieur du petit diamètre défini par le bord de la gorge dans laquelle les têtes étaient jusqu'alors placées. [0057] La pince définie par les deuxième et quatrième branches 420 et 440 se referme quant à elle alors par action des rampes (en particulier la rampe 4221) portées par les têtes correspondantes qui rencontrent le bord amont de la gorge (en particulier le bord amont 1711). [0058] L'ensemble des têtes est en mesure de passer le petit diamètre et les têtes se retrouvent alors dans une gorge suivante de la succession de gorges internes 170, plus éloignée de l'embouchure 201 de l'arbre creux 200 que la gorge dans laquelle les têtes étaient présentes jusqu'alors. La structure est ainsi représentée en figure 6, en mouvement juste après que les têtes aient quittées la gorge 171 et avant que les têtes ne s'insèrent dans la gorge 172. Une fois la gorge 172 atteinte par les têtes, les pinces s'ouvrent à nouveau du fait de l'élasticité de la matière au niveau de la base de la commande 400 et les têtes engagent alors la gorge 172. [0059] On va maintenant décrire le mouvement inverse, correspondant, dans l'hypothèse considérée, au passage d'un rapport de vitesse inférieur. Celui-ci est induit par une action de la commande 400 vers l'intérieur de l'arbre creux 200. Cette action induit une pression exercée par les têtes 412 et 432, qui surmonte l'effort de stabilisation exercé par le billage 160. Le barillet 100 suit alors un mouvement hélicoïdal dans l'intérieur de l'arbre creux 200, en s'éloignant de l'embouchure 201 de l'arbre creux 200. Le barillet 100 provoque l'engagement d'un rapport de vitesse par action sur un pion par l'intermédiaire d'une des pistes 110, 120 ou 130. [0060] Par ailleurs, les ergots 421 et 441 provoquent, par leur rencontre de la rampe 242, la fermeture contrôlée de la pince constituée par les branches 420 et 440. [0061] La commande 400 est ensuite relâchée, et comme la pince définie par les branches 420 et 440 est fermée, et comme celle définie par les branches 410 et 430 rencontre le bord amont de la gorge via les rampes des têtes 412 et 432, les têtes sont en mesure de dépasser le bord de de la gorge et de s'insérer dans la gorge suivante, en direction de l'embouchure 101. [0062] L'arbre 200 peut être l'arbre secondaire de la boîte de vitesses, ou l'un des arbres secondaires si elle en comporte deux, auquel cas, chaque arbre secondaire comporte un barillet 100. Alternativement, le barillet 100 peut être incorporé dans l'arbre primaire. [0063] La commande est séquentielle, les rapports étant engagés dans l'ordre, et impulsionnelle, car l'utilisateur n'a qu'a donner une instruction sous la forme d'une impulsion pour faire des passages montants ou descendants. [0064] L'invention n'est pas limitée au mode de réalisation présenté mais s'étend à toutes les variantes dans le cadre de la portée des revendications.15

Claims

REVENDICATIONS1. Boîte de vitesses pour véhicule à moteur comprenant un arbre (200), et des pignons (300) montés fous sur ledit arbre (200) pour transmettre de la puissance avec un rapport de vitesse déterminé par la solidarisation à l'arbre d'un pignon (300) parmi les pignons fous, ledit arbre (200) étant de plus creux, caractérisée en ce que la boîte de vitesses comprend de plus, concentrique audit arbre creux (200) et en son intérieur, un barillet de commande (100) en liaison hélicoïdale (150) avec ledit arbre creux (200), le barillet de commande (100) comportant sur sa surface au moins une piste (110, 120, 130) pour agir en translation longitudinale sur des pions (320, 322, 324) de commande traversant la paroi de l'arbre creux (200) pour commander la solidarisation ou la désolidarisation des pignons fous (300) avec l'arbre creux (200), la au moins une piste (110, 120, 130) ayant en moyenne un angle d'inclinaison sur le barillet (100) pour compenser la translation que subit le barillet (100) lors d'une rotation du fait de la liaison hélicoïdale (150) et ne déplacer chaque pion (320, 322, 324) que quand le rapport de vitesse correspondant doit être actionné.
2. Boîte de vitesses selon la revendication 1, dans laquelle pour passer successivement tous les rapports de vitesse de la boîte, une unique rotation du barillet (100) est nécessaire, ou plus d'une rotation complète du barillet (100) est nécessaire.
3. Boîte de vitesses selon la revendication 1 ou la revendication 2, dans laquelle la liaison hélicoïdale (150) est réalisée par un système fileté ou une vis à billes (150).
4 Boîte de vitesses selon l'une des revendications 1 à 3, dans laquelle une piste (110, 120) guide un pion (320, 322) qui commande le passage de deux rapports consécutifs de marche avant.
5 Boîte de vitesses selon l'une des revendications 1 à 4, dans laquelle une piste (130) guide un pion (324) qui commande le passage du premier rapport de marche avant et de la marche arrière.
6 Boîte de vitesses selon l'une des revendications 1 à 5, qui est une boîte séquentielle.7 Boîte de vitesses selon l'une des revendications 1 à 6, qui est une boîte à commande impulsionnelle. 8 Boîte de vitesses selon l'une des revendications 1 à 7, dans laquelle l'arbre est l'arbre primaire ou l'arbre secondaire. 9. Véhicule automobile comprenant une boîte de vitesses selon l'une des revendications 1 à 8.