Brevet FR2515387A1 — publié le 19830429

DISPOSITIF D'INVERSION A COMMANDE ANNUELLE SECONDAIRE. L'invention concerne un dispositif d'inversion à commande manuelle secondaire destiné plus particulièrement à une tige de commande montée à coulissement entre deux positions extrêmes actives et une position intermédiaire neutre, appartenant à un dispositif à commander tel qu'une boîte de vitesses de véhicule automobile. L'invention s'applique plus spécifiquement à un véhicule automobile dont la boite de vitesses comporte une marche avant, une marche arrière et un point mort. On connaît déjà des dispositifs d'inversion comportant une pièce de manoeuvre, mobile à coulissement, coopérant avec une tige de commande du dispositif à commander (boite de vitesses) d é p 1 a c é e p a r d e s moyens d'entraînement, eux-mêmes commandés par des moyens de commande. Cependant, les dispositifs d'inversion connus ne sont pas parfaitement adaptés au cas spécifique visé par 11 invention en ce qui concerne en particulier le point mort du dispositif à commander. En effet, on souhaite dans l'invention que les moyens principaux de commande du dispositif d'inversion ne comportent que deux positions correspondant aux deux positions extremes actives du dispositif à commander, la position neutre ou point mort de ce dispositif à commander n'étant atteinte que par actionnement de moyens de commande différents des moyens principaux et ce à partir de l'une des positions extrêmes actives du dispositif à commander. La présente invention vise donc à résoudre ce problème et à cet effet, elle propose un dispositif d'inversion à commande manuelle secondaire qui comporte un corps ; une pièce de manoeuvre montée dans le corps à coulissement axial entre deux positions extrêmes et une position intermédiaire correspondant aux positions respectives de la tige de commande ; des moyens d'entrainement de la pièce de manoeuvre ; des moyens de commande principaux, à deux positions, correspondant respectivement aux deux positions extrêmes de la pièce de manoeuvre, associés aux moyens d'entraînement ; et des moyens de commande secondaire associés aux moyens d'entraînement, à deux positions correspondant respectivement à une position extrême active de la pièce de manoeuvre et à sa position intermédiaire neutre. Le dispositif peut comporter également des moyens de rappel de la pièce de manoeuvre vers l'une dés position extrême active. En règle générale, l'utilisateur manoeuvre les moyens de commande principaux ce qui permet d'actionner la tige de commande du dispositif de commande via les moyens d'entraine- ment et la pièce de manoeuvre entre ses deux positions extrêmes actives qui correspondent aux principales utilisations tel que la marche avant et la marche arrière du véhicule automobile. En tantque de besoin, l'utilisateur peut manoeuvrerles moyens de commande secondaire manuel ce qui à partir de l'une des positions extrêmes, par exemple la marche avant, permet de passer au point neutre de la tige de commande, c'est à dire au point mort Ce dispositif est tout à la fois facile à mettre en oeuvre, fiable, commode pour l'utilisateur. Les autres caractéristiques de l'invention résulteront de la description qui suivra en référence aux dessins annexés dans lesquels Les figures 1, 2, 3 sont trois vues schématiques, partielles, en coupe par un plan axial principal illustrant trois variantes du dispositif suivant l'invention. L'invention concerne un dispositif d'inversion 1 destiné plus particulièrement à une tige de commande 2 montée à coulissement le long de son axe 3 entre deux positions extrêmes actives et une position intermédiaire neutre, appartenant à un dispositif à commander 4 représenté partiellement. Le dispositif à commander 4 est par exemple une boî- te d e v i t e s s e s p o u r u n véhicule automobile. Dans ce cas, les deux positions extrêmes actives de la tige de commande 2 sont par exemple les positions marche avant et marche arrière de la boite de vitesses. La position inter médiaire neutre est le point mort. Le dispositif d'inversion 1 est associé rigidement, directement ou non, au dispositif à commander 4 par des organes appropriés. L'axe 3 est un axe principal du dispositif d'inversion 1. Le dispositif d'inversion 1 comporte un corps 5, rigide, associé par exemple par son extrémité interne 6 au dispositif à commander 4 et à l'extrémité externe 7 duquel se trouve des moyens de commande secondaire manuel 8 sur lesquels on reviendra ultérieurement. Le corps 5peut avoir une forme générale au moins pseudo-cylindrique comportant une ouverture 9 à son extrémité interne 6 traversée par la tige de commande 2 venant ainsi pénétrer dans le dispositif d'inversion 1. Le dispositif d'inversion 1 comporte en second lieu une pièce de manoeuvre 10, placée dans le corps 5 notamment au voisinage de son extrémité interne 6, montse à coulissement axial entre deux positions extrêmes et une position intermédiaire correspondant aux positions respectives extrêmes et intermédiaire de la tige de commande 2. La pièce de manoeuvre 10 est placée en regard de la tige de commande 2, afin de pouvoir venir. au contact de celle-ci, donc coopérer avec celle-ci en vue de provoquer son déplacement.Pour assurer un centrage correct de la tige de commande 2 et de la pièce de manoeuvre 10, la tige de commande 2 a son extrémité libre dirigée vers la pièce de manoeuvre 10 bombée, de forme au moins pseudo-hémisphérique, alors que la pièce de manoeuvre 10 a son extrémité libre to urn e e '7 e r s 1 a t i g e d e c o m m a n d e 2 p o u r v u e d'un creux ou d'un-tlan. Cette disposition est avantageuse car l'alignement de la tige de commande 2 et de la pièce de manoeuvre 10 le long de l'axe 3 est réalisé , même dans le cas-dlun défaut initial d'alignement et même si par exemple la tige de commande 2, outre son mouvement de coulissement est entraînée en rotation autour de son axe3.La pièce de manoeuvre 10 a une forme appropriée au mode de réalisation spécifique du dispositif d'inversion 1 (tige, coulisseau, etc..) La pièce de manoeuvre 10 est guidée à coulissement le long de l'axe 3 par des moyens de guidage associés notamment au corps 5. Le dispositif d'inversion comporte en troisième lieu des moyens d'entraînement 11 de la pièce de manoeuvre 10, permettant de déplacer cette pièce de manoeuvre 10 de l'une à l'autre de ses deux positions extrêmes actives et éventuellement inversement. Les moyens d'entraînement 11 sont donc uni ou éventuellement bidirectionnels. Les moyens d'entraînement o n t p o u r e f f e t d ' o p 6 r e r u n c o u 1 i ssement de la pièce de manoeuvre 10 dans le sens de la flèche F allant de l'extrémité externe 7 vers l'extrémité interne 6, correspondant à un enfoncement de la tige de-commande 2 dans le dispositif à commander 4.Comme on le verra en détail ultérieurement, les moyens d'entraînement 11 peuvent faire l'objet de nombreuses variantes d'exécution, ces moyens d'entraînement 11 étant électriques, magnétiques mais pouvant être également hydrauliques, pneumatiques, etc.. Le dispositif d'inversion comporte en quatrième lieu des moyens de commande principaux 12, à deux positions, correspondant respectivement aux deux positions extrêmes de la pièce de manoeuvre 10, donc de la pièce de commande 2, associés aux moyens d'entraînement 11. Ces moyens de commande 12 peuvent être manuels et écartés du corps 5 par exemple placés sur un tableau de bord. Les moyens de commande principaux 12 se présentent par exemple sous la orme d'un interrupteur à deux positions reliés aux moyens d'entraînement 11 par des fils électriques 13. Le dispositif d'inversion comporte enfin, comme indiqué, des moyens de commande manuels secondaires 5, également associés aux moyens d'entraînement 11, à deux positions correspondant respectivement à une position extrême active de la pièce de manoeuvre 10 et à sa position intermédiaire. Ces moyens de commande 8 sont associés au corps 1, par exemple du côté de son extrémité externe 7. L'utilisateur peut donc, avec le dispositif d'inversion suivant l'invention, placer les moyens de commande principaux 12 dans l'une ou l'autre des deux positions extrêmes actives correspondant à "marche avant" et "marche arrière". Les moyens de commande secondaire 8 sont donc à deux positions l'une passive qui correspond à l'une des positions extrêmes actives de la pièce de manoeuvre 10, par exemple correspondant à "marche avant" d e s m o y e n s d e c o m m a n de principaux 12 et l'autre active qui correspond à la position intermédiaire de la pièce de manoeuvre 10. Grace aux moyens de commande principaux 12, l'utilisateur peut donc passer de marche avant à marche arrière ce qui correspond à l'utilisation normale et la plus fréquente du dispositif à commander 4.En tant que de besoin, par exemple à la suite d'un incident, l'utilisateur peut passer au point mort du dispositif à commander 4 en plaçant d'abord les moyens de commande principaux 12 sur la position marche avant, puis en actionnant les moyens de commande manuels secondaires 8 pour les amener à la position active. Des movens de rappel sont préfe- rentiellement prévus pour solliciter la pièce de manoeuvre vers sa position extrême active de départ, lorsque les moyens d'entraînement sont unidirectionnels. Ces moyens de rappel peuvent être constitués par exemple par un organe élastique tel qu'un ressort sollicitant la pièce de manoeuvre 10 ou la tige de commande 2 dans la direction opposée à la flèche F c'est à dire vers l'extrémité externe 7. Sur la figure 1 est représentée une première variante de réalisation d'un dispositif d'inversion suivant l'invention. Dans cette variante, la pièce de manoeuvre 10 est constituée par un noyau mobile flottant d'une bobine magnétique constituant les moyens d'entraînement 1, l'ensemble de ce noyau et de cette bobine constituant un électroaimant qui par des fils conducteurs de l'électricité 13 est associé aux moyens de commande principaux 12. Les moyens de guidage du noyau flottant 10 comprennent par exemple une pièce profilée pénétrant dans llouverture de la bobine 11. Préférentiellement cette pièce profilée constitue, du côté de l'extrémité externe 7 un siège d'application tronconique, avec lequel coopère une forme tronconique complémentaire du noyau flottant. Dans cette première variante, les moyens de commande secondaires 8 sont constituEs par un bouton poussoir saillant du corps 5 à l'extrémité externe 7, sollicité vers l'exté- rieur du corps par un organe élastique 15 tel qu'un ressort. Un téton 16a et une rampe 16b ménagés respectivement sur la face latérale du bouton-poussoir 8 et sur la face interne en regard du corps 5, ou inversement, permettent le maintien du bouton-poussoir 8 en position escamotée, à l'encontre de l'organe élastique 15, cette position escamotée correspondant à la position intermédiaire de la pièce de manoeuvre 10 c'est à dire au point mort. Sur la figure 2 est représentée une deuxième variante de réalisation du dispositif d'inversion dérivé de la première variante qui vient d'entre décrite. Dans cette deuxième variante, la pièce de manoeuvre 10 a une forme générale de coupelle, ayant en section droite axiale une forme générale de U, montée à coulissement par sa face latérale externe sur la face interne du corps 5, dont la face externe de l'âme 17 comporte le creux avec lequel coopère la tige de commande 2 et dont les ailes 18 définissent une cuvette interne 19 allant en s 'évan- sant depuis l'âme 17 vers l'extrémité libre des ailes 18 tournée vers l'extrémité externe 7 par des décrochements successifs 20 formant des paliers. Une bobine constituant les moyens d'entraînement 11 est placée dans le fond de la cuvette 19 attenante à l'âme 17.Elle est alimentée par des fils électriques 13 associés aux moyens de commande principaux 12 comme indiqué précédemment. Cette bobine est associée à un corps magnétique de bobine 21, central , auquel est associé rigidement un axe 22 d'encombrement radial croissant dans le sens allant de la bobine vers l'extrémité externe 7, limité par des des décrochements 23 normalement décalé axialement par rapport au décrochement 20 comme on le verra ultérieurement. Cet axe 22 est associé rigidement à son extrémité d'encombrement radial le plus important, donc du côté de l1extré- mité externe 7 au bouton de commande constituant les moyens de commande manuels secondaires 8. Ces moyens de commande manuels secondaires 8 comportent un téton 16a et une rampe 16b comme décrit précédemment.Une pluralité de rondelles 24 sont montées sur l'axe 22, coopérant avec les décrochements 23 d'une part et viennent coopérer par ailleurs avec les décrochements 20. Ces rondelles 24 sont métalliques, la coupelle constituant la pièce de manoeuvre 10 étant réalisée en matériau magnétique. Par ailleurs, la bobine des moyens d'entraînement 11 est montée mobile à coulissement avec l'axe 22 dans la cuvette 19. La première rondelle 24' la plus proche de la bobine est appliquée sur le premier décrochement 20 le plus proche de la bobine et également sur le premier décrochement 23 également le plus proche de la bobine. Cette rondelle est percée d'un trou central correspondant au diamètre de l'axe 22avant le premier décrochement 23. Le décalage axial entre les décrochements 20, 23 correspond donc à l'épaisseur de la première rondelle 24' La deuxième rondelle la plus proche de la première rondelle ainsi définie est appliquée sur le deuxième décrochement 20 et sur le deuxième décrochement 23 et ainsi de suite, le dispositif pouvant comporter deux ou plus rondelles. Cette disposition tire parti du fait que la force d'application d'un noyau mobile magnétique sur une bobine magnétique est une fonction décroissante, notamment fortement décroissante de la distance entre le corps magnétique de bobine et le noyau. Ainsi, lorsque la bobine des moyens d'entraînement 11 de la variante décrite est excitée, la force d'application la plus importante est appliquée sur la première rondelle la plus proche de la bobine Cette première rondelle est donc sollicitée vers la bobine avec la force en question et entraSne par le décrochement 20 la pièce de manoeuvre 10. Les rondelles successives sont rapprochées et soumises pas à pas à des forces plus importantes provoquant leur déplacement successif, lui-même ayant pour effet de déplacer pas à pas la pièce de manoeuvre 10. Dans la troisième variante illustrée par la figure 3, la pièce de manoeuvre 10 est portée par un guide 25 et montée flottante, sollicitée par un organe élastique tel qu'un ressort 26 en direction de la tige de commande 2, sur une butée 27 du guide 25. Le guide 25 comporte du côté opposé la butée 27 un trou taraudé 28 avec lequel coopère une tige filetée 29 entraînée en rotation par un moteur électrique constituant les moyens d'entraînement 11, porté par le corps 5. Dans cette variante, les moyens de commande principaux 12 peuvent comporter deux plots soit respectivement à la masse et au pôle + , l'organe mobile de ces moyens de commande 12 étant relié par un fil électrique à l'une des bornes 30a du moteur 11. L'autre borne 30b est reliée à un fil électrique à la partie mobile d'un contacteur 31 ayant deux plots de contact respectivement au pôle + et a la masse. Le contacteur 31 est déplacé lorsque le guide 25 qui est monté à coulissement dans le corps 5 arrive dans ses positions extrêmes de coulissement correspondant aux positions extrêmes actives (marche avant et marche arrière). Quant aux moyens de commande secondaires 8, ils sont constitués par une tige ou similaire, associée à l'axe du moteur 11 permettant d'entraîner en rotation la tiae file tée 29, ou par une rampe permettant de déplacer en translation l'ensemble moteur 11 solidaire de la tige 29. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'inversion à commande manuelle secondaire, destiné plus particulièrement à une tige de commande 2 montée à coulissement entre deux positions extrêmes actives et une position intermédiaire neutre, appartenant à un dispositif à commander 4, caractérisé par le fait qu'il comporte un corps 5 ; une pièce de manoeuvre 10 montée dans le corps 5 à coulissement axial entre deux positions extrêmes et une position intermédiaire correspondant respectivement aux positions extrêmes et à la position intermédiaire de la tige à commander 2 ; des moyens d'entraînement 11 de la pièce de manoeuvre 10 ; des moyens de commande principaux 12, à deux positions, correspondant respectivement aux deux positions extrêmes de la pièce de manoeuvre 10, associée aux moyens d'entraînement 11 ; et des moyens de commande secondaire 8 associés aux moyens d'entraînement 11 ou à la pièce de manoeuvre 10 , à deux positions soit une position passive correspondant à une position extrême active de la pièce de manoeuvre et une position active correspondant à la position intermédiaire de la pièce de manoeuvre. 2. Dispositif d'inversion suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que la tige de commande 2 se termine par une partie au moins sensiblement hémisphGrique alors que la pièce de manoeuvre 10 comporte un creux de forme également sensiblement hémisphérique ou d'un plan, la tige 2 pouvant éventuellement pivoter autour de son axe. 3. Dispositif d'inversion suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que les moyens de commande principaux 12 sont constitués par un contact à deux positions. 4. Dispositif d'entrainement suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que les moyens d'entraînement 11 sont constitués par une bobine magnétique dont le noyau flottant constitue la pièce de manoeuvre 10. 5. Dispositif suivant llune quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que la pièce de manoeuvre 10 a une forme de coupelle définissant une cuvette 19 au fond de laquelle est logée une bobine dont le corps est associé rigidement à un axe 22-, les ailes 18 de la pièce de manoeuvre 10 et l'axe 22 étant pourvu de décrochements 20, 23 avec lesquels coopèrent des rondelles successives 24. 6. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que les moyens de commande secondaires 8 sont constitués par un bouton-poussoir sollicité vers l'extérieur du corps 5 par un organe élastique 15, ce bouton-poussoir comprenant un téton 16a coopérantlavBc une rampe 16b du corps 5 ou inversement. 7. Dispositif d'inversion suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que les moyens d'entraînement 11 comportent un moteur électrique entraînant une tige filetée 29 coopérant avec un trou taraudé 28 d'un guide 25 supportant la pièce de manoeuvre 10 sollicitée par vers une butée 27 par un organe élastique 26, le guide 25, coulissant, pouvant coopérer avec l'organe mobile d'un contacteur 31 à deux plots, le dit contacteur étant relié à l'une des bornes 30b du moteur d'entraînement 11, l'autre borne 30a étant reliée a l'organe mobile d'un contacteur à deux positions constituant les moyens de commande principaux 12. 8. Dispositif suivant la revendication 7, caractérisé par le fait que les moyens de commande manuelle 8 sont constitués par une tige ou similaire susceptible d'entraîner la tige filetée 29.