FR2918434A1

FR2918434A1 - Internal control ensuring device for manual controlled mechanical gearbox, has two fixed stops limiting movement of gear change pin with respect to hood on each side, and elastic deformation clutch lining arranged between pin and each stop

Info

Publication number: FR2918434A1
Application number: FR0756264A
Authority: FR
Inventors: Boris Aleksander; Bruno Gaully
Original assignee: Peugeot Citroen Automobiles SA
Current assignee: PSA Automobiles SA
Priority date: 2007-07-04
Filing date: 2007-07-04
Publication date: 2009-01-09
Anticipated expiration: 2027-07-04
Also published as: FR2918434B1

Abstract

The device has a gear change pin (16) carried by a selection rod and sliding along the rod, and selectively engaged in one of the notches by rotating the rod. Each notch is arranged in one of ratio engaging elements (18), and the gear change pin drives the element selected by translation of the pin along the rod in a manner to realize the engagement of ratio. Two fixed stops (14-1, 14-2) limit the movement of the pin with respect to a hood (14) on each side, and elastic deformation clutch linings (26-1, 26-2) realized by an O-ring joint, is arranged between the pin and each stop.

Description

DISPOSITIF DE COMMANDE INTERNE DE BOITE DE VITESSESDEVICE FOR INTERNAL CONTROL OF GEARBOX

La présente invention est relative aux boîtes de vitesses mécaniques de véhicules, notamment de véhicules automobiles, et plus particulièrement à un dispositif de commande interne d'une telle boîte. Dans une boîte de vitesses conventionnelle, à l'intérieur d'un carter, est disposée une tige de sélection mobile en rotation autour d'un axe longitudinal. Un organe menant, tel qu'un doigt de passage de vitesses, porté transversalement par la tige de sélection et mobile par rapport à celle-ci en translation le long de l'axe longitudinal, est destiné à commander un ensemble d'organes menés. De manière connue, les organes menés prennent en général la forme de crosses, ou noix de passage, dans lesquelles sont ménagées des encoches aptes à recevoir le doigt de passage pour commander respectivement les fourchettes correspondantes de la boîte de vitesses. Chaque fourchette est disposée sur un axe propre et peut prendre trois positions, une position de repos et deux positions de passage (ou d'engagement) de rapport, symétriques par rapport à la position de repos. Les fourchettes vont de l'une à l'autre de ces positions par un mouvement de translation selon l'axe longitudinal provoqué par le doigt de passage. Chaque fourchette emmène dans son mouvement d'engagement un manchon-synchroniseur qui entraîne à son tour un pignon fou Lorsqu'un conducteur actionne le levier de passage de vitesses, la tige de sélection et le doigt de passage sont entraînés en rotation autour de l'axe longitudinal pour sélectionner la vitesse désirée, puis le doigt de passage seul est entraîné en translation le long de cet axe pour effectuer le passage de la vitesse souhaitée. L'engagement ou le dégagement d'un rapport s'effectue donc via une chaîne cinématique dans laquelle les maillons extrêmes comprennent le levier de commande de vitesses d'une part, et le pignon du rapport sélectionné d'autre part. Dans certaines situations, des mouvements parasites de certaines pièces de la boîte, notamment celles des pignons, remontent le long de cette chaîne cinématique pour être transmis au levier de commande. Ces mouvements sont alors ressentis par le conducteur lorsqu'il tient le levier en main, ce qui a pour effet de dégrader fortement l'agrément de manipulation. The present invention relates to mechanical gearboxes of vehicles, especially motor vehicles, and more particularly to an internal control device of such a box. In a conventional gearbox, inside a housing, is disposed a selection rod movable in rotation about a longitudinal axis. A driving member, such as a gearing finger, carried transversely by the selection rod and movable relative thereto in translation along the longitudinal axis, is intended to control a set of driven members. In known manner, the driven members generally take the form of sticks, or passage nuts, in which are provided notches adapted to receive the passage finger to respectively control the corresponding forks of the gearbox. Each fork is disposed on a clean axis and can take three positions, a rest position and two positions of passage (or commitment) ratio, symmetrical with respect to the rest position. The ranges go from one to the other of these positions by a translational movement along the longitudinal axis caused by the passage finger. Each fork carries in its engagement movement a sleeve-synchronizer which in turn drives an idle gear When a driver actuates the shift lever, the selection rod and the passage finger are rotated around the longitudinal axis to select the desired speed, then the passage finger alone is driven in translation along this axis to effect the passage of the desired speed. The engagement or the release of a report is thus carried out via a kinematic chain in which the extreme links comprise the gear control lever on the one hand, and the pinion of the ratio selected on the other hand. In certain situations, parasitic movements of certain parts of the box, including those of the gears, back along this kinematic chain to be transmitted to the control lever. These movements are then felt by the driver when he holds the lever in hand, which has the effect of severely degrade the handling approval.

La figure 1 est un schéma représentant la chaîne cinématique de la commande d'une boîte de vitesses. Le levier de commande de vitesses 28, disposé dans l'habitacle, est manoeuvré par le conducteur. Le levier de commande 28 est relié par un câble 30 à un renvoi de sélection (non représenté) et à un renvoi de passage 12. L'extrémité 121 reliée au levier de vitesse du renvoi 12 est disposée à l'extérieur du carter de boîte de vitesses 14, tandis que son extrémité opposée 122 est disposée à l'intérieur de ce carter 14, de manière à entraîner en translation le doigt de passage 16. Ce doigt de passage est apte à entraîner à son tour une fourchette 18, cette fourchette emmenant un manchon-synchroniseur 20 qui entraîne un pignon fou 22. Tous ces éléments de la chaîne cinématique de passage d'une vitesse sont donc en liaison mécanique et, comme expliqué ci-dessus, des mouvements non désirés de l'un d'eux peuvent être transmis au levier de commande 28, et ressentis par le conducteur comme un désagrément. C'est notamment lors d'une alternance de sens du couple (en particulier lors d'une accélération ou une décélération) que certaines pièces de la boite de vitesses, comme les pignons fous, subissent de faibles déplacements induisant des efforts dans l'ensemble de la chaîne de transmission. En effet, on voit sur la figure 1 que Le problème de remontée d'effort apparaît lorsque toutes les pièces de la chaîne de transmission sont en contact : lors d'une alternance de sens du couple, le pignon fou 22 subit des déplacements de faible amplitude le long de l'axe XX', le manchon-synchroniseur 20 étant en contact contre le pignon fou 22 subit également ces déplacements de direction XX', la fourchette 18 étant en contact contre le manchon-synchroniseur 20 subit également ces déplacements de direction XX' ; le doigt de passage 16 étant en contact contre la fourchette 18 subit également ces déplacements de direction XX' ; le renvoi de passage 12 étant en contact contre le doigt de passage 16 subit une rotation autour de son axe ; enfin, ce mouvement du renvoi de passage 12 est directement transmis au levier de commande 28 par le biais d'un câble 30. Etant donné la présence d'un billage sur la fourchette et sur le renvoi de passage, toutes les pièces de la chaîne de transmission sont en contact. Figure 1 is a diagram showing the kinematic chain of the control of a gearbox. The speed control lever 28, disposed in the passenger compartment, is operated by the driver. The control lever 28 is connected by a cable 30 to a selector gear (not shown) and to a passing gear 12. The end 121 connected to the gear lever of the gear 12 is disposed outside the gear housing. 14, while its opposite end 122 is disposed inside this housing 14, so as to drive in translation the passage finger 16. This passage finger is able to drive in turn a fork 18, this fork carrying a synchronizer sleeve 20 which drives an idler gear 22. All these elements of the kinematic chain of passage of a speed are thus in mechanical connection and, as explained above, undesired movements of one of them can be transmitted to the control lever 28, and felt by the driver as an inconvenience. It is notably during an alternation of the direction of the torque (in particular during an acceleration or deceleration) that certain parts of the gearbox, like the idle gears, undergo small displacements inducing efforts in the set of the transmission chain. In fact, it can be seen in FIG. 1 that the problem of raising of force appears when all the parts of the transmission chain are in contact: during an alternation of direction of the torque, the idle gear 22 undergoes displacements of weak amplitude along the axis XX ', the sleeve-synchronizer 20 being in contact against the idler gear 22 also undergoes these movements of direction XX', the fork 18 being in contact against the sleeve-synchronizer 20 also undergoes these movements of direction XX '; the passage finger 16 being in contact against the fork 18 also undergoes these movements of direction XX '; the passage return 12 being in contact against the passage finger 16 is rotated about its axis; finally, this movement of the return passage 12 is directly transmitted to the control lever 28 by means of a cable 30. Given the presence of a billage on the fork and on the cross referral, all the parts of the chain transmission are in contact.

On entend par billage, un moyen d'indexation de la position de la fourchette sur l'axe XX' permettant de maintenir la fourchette en position pendant la phase d'engagement de la vitesse. L'invention a pour objet de d'améliorer l'agrément de manipulation de la boîte de vitesses pour le conducteur en évitant toute remontée dans le levier de commande de mouvements parasites générés par l'une ou l'autre des pièces constituant la boîte de vitesses. Ainsi, l'invention concerne un dispositif de commande interne de boîte de vitesses mécanique, comprenant un carter à l'intérieur duquel sont disposés plusieurs éléments d'engagement de rapports, une tige de sélection s'étendant selon un axe longitudinal et mobile en rotation autour de cet axe, un doigt de passage de vitesses porté par la tige de sélection et apte à coulisser le long de celle-ci, le doigt de passage étant apte à être engagé sélectivement, par rotation de la tige de sélection, dans l'une de plusieurs encoches agencées chacune dans l'un desdits éléments, puis à entraîner l'élément ainsi sélectionné par translation du doigt de passage le long de la tige de sélection, de manière à réaliser l'engagement d'un rapport, deux butées fixes, par rapport au carter limitant de chaque côté la course du doigt de passage, caractérisé en ce qu'au moins une garniture élastique déformable est disposée entre le doigt de passage et chaque butée fixe. Dans une réalisation, les garnitures élastiques sont telles qu'elles permettent le passage d'un rapport, le doigt de passage venant alors déformer la garniture élastique correspondante, le doigt de passage étant ensuite, une fois le rapport engagé, repoussé par la butée élastique qui retourne à sa position de repos. Dans une réalisation, après qu'un rapport est engagé, la garniture élastique qui est au contact du doigt de passage repousse celui-ci de manière à ce que qu'il ne soit plus en contact avec la fourchette correspondante, le jeu entre le doigt de passage et l'encoche de la fourchette étant non nul de chaque côté du doigt de passage. Dans une réalisation, la différence d'épaisseur entre la position de repos et la position déformée de chaque garniture élastique est inférieure au jeu mécanique total entre le doigt de passage et l'encoche de la fourchette. Dans une réalisation, les garnitures élastiques sont réalisées par des joints toriques. By blasting is meant a means of indexing the position of the fork on the axis XX 'making it possible to maintain the fork in position during the engagement phase of the speed. The invention aims to improve the handling of the gearbox for the driver by avoiding any rise in the control lever parasitic movements generated by one or other of the parts constituting the box. speeds. Thus, the invention relates to an internal mechanical gearbox control device, comprising a housing inside which are disposed a plurality of gear engaging elements, a selection rod extending along a longitudinal axis and rotatable around this axis, a shift finger carried by the selection rod and able to slide along it, the passage finger being adapted to be engaged selectively, by rotation of the selection rod, in the one of several notches each arranged in one of said elements, then to drive the element thus selected by translation of the passage finger along the selection rod, so as to achieve the commitment of a ratio, two fixed stops , relative to the housing limiting on each side the stroke of the passage finger, characterized in that at least one deformable elastic lining is disposed between the passage finger and each fixed stop. In one embodiment, the elastic linings are such that they allow the passage of a ratio, the passage finger then deforming the corresponding elastic lining, the passage finger is then, once the engaged ratio, pushed by the elastic stop who returns to his rest position. In one embodiment, after a gear is engaged, the elastic lining which is in contact with the passage finger pushes it so that it is no longer in contact with the corresponding fork, the game between the finger passage and the notch of the fork being non-zero on each side of the finger passage. In one embodiment, the difference in thickness between the rest position and the deformed position of each elastic lining is less than the total mechanical clearance between the passage finger and the notch of the fork. In one embodiment, the elastic seals are made by O-rings.

L'invention concerne également une boîte de vitesses mécanique à commande manuelle, pourvue d'un dispositif de commande interne tel que défini ci-dessus. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront avec la description faite ci-dessous, cette dernière étant effectuée à titre descriptif et non limitatif en faisant référence aux figures ci-après sur lesquelles : - la figure 1, déjà décrite représente la chaîne cinématique d'engagement d'un rapport dans une boîte de vitesses connue; - la figure 2 est un schéma explicitant le principe de l'invention ; - la figure 3 représente un dispositif selon l'invention, - la figure 4 représente un mode particulier de réalisation de l'invention. Un dispositif 10 de commande interne d'une boîte de vitesses mécanique à commande manuelle selon l'invention est décrit ci-après en référence aux figures 2 et 3, ainsi qu'à la figure 1 pour les éléments communs à l'invention et à l'état de la technique. Une tige de sélection 24 est montée mobile en rotation autour d'un axe longitudinal XX' par rapport au carter (14) de boîte de vitesses. Un doigt de passage 16 de vitesses est solidaire d'un moyeu 161 en liaison glissière avec la tige de sélection 24. La tige de sélection 24 est entraînée en rotation par un l'intermédiaire d'un câble (non représenté) relié au levier de commande de vitesses 28, manipulé par le conducteur. La tige de sélection 24 pivote entre une pluralité de positions de sélection de vitesses, entraînant le doigt de passage 16 dans son mouvement de rotation. Ainsi, au passage de la tige de sélection 24 d'une position de sélection à une autre correspond la sélection d'une fourchette 18 correspondante via le positionnement du doigt de passage 16 dans une encoche 181 pratiquée dans la fourchette 18. Pour une meilleure lisibilité, une seule fourchette 18 est représentée, mais une boîte de vitesses usuelle compte généralement trois fourchettes, aptes à réaliser l'engagement de six rapports (cinq rapports de marche avant et un rapport de marche arrière). Une fois la fourchette 18 sélectionnée, l'engagement d'un rapport est réalisé par un mouvement de translation selon l'axe longitudinal XX' obtenu par un déplacement du doigt de passage 16 le long la tige de sélection 24. De manière également connue, chaque fourchette 18 entraîne dans son mouvement un manchon-synchroniseur 20 qui, à son tour, entraîne un pignon fou 22. De manière également connue, le carter 14 comprend deux butées fixes 141, 142, disposées de part et d'autre du doigt de passage 16, et, plus particulièrement de part et d'autre du moyeu 161 qui coulisse sur la tige de sélection 24. Ces butées fixes servent, de manière connue, à limiter la course du doigt de passage 16 dans chaque sens de passage. Selon l'invention, tel que représenté sur la figure 4, ces butées fixes sont pourvues chacune d'une garniture élastique déformable 261, 262 destinées à coopérer avec le doigt de passage 16 lors de l'engagement d'un rapport, les garnitures étant aptes à se déformer suffisamment pour que le doigt de passage 16 puisse emmener la fourchette 18 sélectionnée jusqu'à l'une de ses deux positions d'engagement. Une fois cette position atteinte, la fourchette 18 est maintenue en place, de manière connue, grâce à un billage (non représenté). Le doigt de passage 16 est alors légèrement repoussé par la garniture élastique 141 correspondante qui tend à reprendre sa forme initiale, c'est-à-dire sa forme au repos, avec pour résultat que le doigt de passage 16 n'est plus en contact avec la fourchette 18. Cette position du doigt de passage 16 est donc telle que le jeu mécanique Ax, Ax' entre le doigt de passage 16 et l'encoche 181 de la fourchette 18 est non nul de chaque côté du doigt de passage (cf. figures 2 et 3). Pour que cette condition soit remplie, il est donc nécessaire que la garniture élastique ne repousse pas le doigt de passage de manière trop importante, auquel cas il viendrait alors au contact du bord opposé de l'encoche 182. Ainsi, la différence d'épaisseur Ay de chaque garniture élastique entre sa position déformée et sa position de repos doit être inférieure au jeu mécanique total entre le doigt de passage et l'encoche 181, égal à Ax + Ax'. Ainsi l'invention permet, de manière simple et économique d'empêcher toute remontée vers le levier de commande 28 d'un mouvement provenant d'une des pièces internes de la boîte de vitesses, en cassant la chaîne cinématique de la commande d'engagement d'un rapport. En effet, si l'on se réfère à la figure 3, une fois que la garniture élastique a repris sa position de repos et que le pignon fou 22 entame un mouvement et entraîne le manchon-synchroniseurr 20, celui-ci va transmettre ce mouvement à la fourchette 18. Toutefois, la fourchette 18 va alors bouger, mais sans entraîner 5 le doigt de passage 16, grâce aux jeux mécaniques Ax, Ax'. Ainsi, la chaîne cinématique est interrompue et le mouvement du pignon fou 22 ne peut être transmis d'aucune manière au levier de commande 28. L'agrément de manipulation ressenti par le conducteur s'en trouve fortement amélioré. L'invention peut être mise en oeuvre de manière simple et très économique, par exemple au moyen de joints toriques de type connu, comme représenté à la figure 4. The invention also relates to a manual mechanical gearbox, provided with an internal control device as defined above. Other features and advantages of the invention will become apparent with the description given below, the latter being carried out for descriptive and non-limiting purposes with reference to the following figures in which: FIG. 1, already described, represents the chain; kinematic engagement of a report in a known gearbox; FIG. 2 is a diagram explaining the principle of the invention; FIG. 3 represents a device according to the invention, FIG. 4 represents a particular embodiment of the invention. An internal control device 10 of a manually controlled mechanical gearbox according to the invention is described hereinafter with reference to FIGS. 2 and 3, as well as in FIG. 1 for the elements common to the invention and to the state of the art. A selection rod 24 is rotatably mounted about a longitudinal axis XX 'with respect to the gearbox housing (14). A passage finger 16 of speeds is secured to a hub 161 in sliding connection with the selection rod 24. The selection rod 24 is rotated by means of a cable (not shown) connected to the lever of gear control 28, handled by the driver. The selection rod 24 pivots between a plurality of gear selection positions, driving the passage finger 16 in its rotational movement. Thus, at the passage of the selection rod 24 from one selection position to another corresponds to the selection of a corresponding fork 18 via the positioning of the passage finger 16 in a notch 181 made in the fork 18. For better readability , a single fork 18 is shown, but a conventional gearbox generally has three forks, capable of achieving the commitment of six gears (five forward gears and a gear ratio). Once the fork 18 has been selected, the engagement of a ratio is achieved by a translational movement along the longitudinal axis XX 'obtained by a displacement of the passage finger 16 along the selection rod 24. In a manner also known, each fork 18 causes in its movement a synchronizer sleeve 20 which, in turn, drives a pinion gear 22. Also known, the housing 14 comprises two fixed stops 141, 142, arranged on either side of the finger passage 16, and more particularly on either side of the hub 161 which slides on the selection rod 24. These fixed stops serve, in known manner, to limit the stroke of the passage finger 16 in each direction of passage. According to the invention, as shown in FIG. 4, these fixed abutments are each provided with a deformable elastic lining 261, 262 intended to cooperate with the passage finger 16 when a ratio is engaged, the lining being able to deform sufficiently so that the passage finger 16 can take the selected fork 18 to one of its two engagement positions. Once this position is reached, the fork 18 is held in place, in a known manner, by a blasting (not shown). The passage finger 16 is then slightly pushed back by the corresponding elastic liner 141 which tends to return to its initial shape, that is to say its resting shape, with the result that the passage finger 16 is no longer in contact. with the fork 18. This position of the passage finger 16 is such that the mechanical play Ax, Ax 'between the passage finger 16 and the notch 181 of the fork 18 is not zero on each side of the passage finger (cf. Figures 2 and 3). For this condition to be fulfilled, it is therefore necessary for the elastic lining not to push the passage finger too far, in which case it would then come into contact with the opposite edge of the notch 182. Thus, the difference in thickness Ay of each elastic seal between its deformed position and its rest position must be less than the total mechanical clearance between the passage finger and the notch 181, equal to Ax + Ax '. Thus, the invention makes it possible, in a simple and economical way, to prevent any movement towards the control lever 28 of a movement originating from one of the internal parts of the gearbox, by breaking the kinematic chain of the engagement command. of a report. Indeed, if one refers to Figure 3, once the elastic seal has returned to its rest position and the idler gear 22 begins a movement and drives the sleeve-synchronizer 20, it will transmit this movement At the fork 18, however, the fork 18 will then move, but without driving the finger 16, thanks to the mechanical games Ax, Ax '. Thus, the kinematic chain is interrupted and the movement of the idler gear 22 can not be transmitted in any way to the control lever 28. The handling pleasure felt by the driver is greatly improved. The invention can be implemented in a simple and very economical way, for example by means of O-rings of known type, as represented in FIG.

Claims

1. Device (10) for the internal control of a mechanical gearbox, comprising a casing (14) inside which several gear engaging elements (18) are arranged, a selection rod (24) extending along a longitudinal axis (XX ') and movable in rotation about this axis, a finger (16) for shifting carried by the selection rod (24) and able to slide along it, the finger of passage (14) being adapted to be engaged selectively, by rotation of the selection rod (12), in one of several notches (181) each arranged in one of said elements (18), and then to drive the element thus selected by translating the passage finger (16) along the selection rod (24), so as to achieve the engagement of a ratio, two fixed stops (141, 142) relative to the housing (14) limiting on each side the stroke of the passage finger (16), characterized in that at least one deformable elastic lining ( 261, 262) is disposed between the passage finger (16) and each fixed stop (141, 142).

2. Device according to claim 1, wherein the elastic linings are such that they allow the passage of a report, the passage finger then deforming the corresponding elastic lining, the passage finger is then, once the gear engaged , pushed back by the elastic stop which returns to its rest position.

3. Device according to claim 2, wherein, after a gear is engaged, the elastic lining which is in contact with the passage finger pushes it so that it is no longer in contact with the fork. corresponding, the game (Ax, Ax ') between the passage finger and the notch of the fork being non-zero on each side of the passage finger.

4. Device according to one of claims 1 to 3, wherein the difference in thickness Ay between the rest position and the deformed position of each elastic seal (261, 262) is less than the total mechanical clearance between the finger passage and the notch of the fork, equal to Ax + Ax '.

5. Device according to one of claims 1 to 4, wherein the resilient linings (261, 262) are formed by O-rings.

Manual mechanical gearbox comprising an internal control device according to one of claims 1 to 5.