Brevet FR2647070A1 — publié le 19901123

L'invention concerne un système de blocage d'un organe mobile de commande manuelle dans une position prédéterminée, telle que du levier de changement de vitesse d'un véhicule automobile en position "parking", du type comprenant un dispositif électro-aimant, dont 1' armature est reliée audit organe de commande par l'intermédiaire d'un moyen de liaison tel qu'un câble, et est susceptible de venir en application sur une surface de forme complémentaire de la culasse qui est fixe, l'organe de commande étant bloqué dans ladite position prédéterminée quand l'armature est dans sa position d'application sur la culasse. On connait déjà un système de blocage de ce type, où cependant l'armature est constituée par un noyau plongeur dont l'extrémité qui pénètre dans l'espace interne cylindrique central du solénoïde et la surface sur laquelle le noyau plongeur vient en application est l'extrémité de forme conique complémentaire d'un embout cylindrique s'étendant également dans l'espace central du solénoïde. Cette structure de l'électro-aimant de blocage de l'organe mobile de commande manuelle présente l'inconvénient que la surface de contact de la culasse et de l'armature est relativement faible. Ceci a pour conséquence que la force de collage de l'armature sur la culasse et ainsi la force de blocage de l'organe de commande est relativement faible et que pour engendrer cette force, il faut que le courant qui traverse le solénolde soit important. La présente invention a pour but de proposer un système de blocage du type susmentionné qui ne présente pas les inconvénients du système connu et permet d'engendrer une force de collage plus importante tout en permettant une réduction du courant générateur de cette force. Pour atteindre ce but, le système de blocage selon l'invention est caractérisé en ce que l'armature est formée par une plaque et en ce que la surface d'application de la culasse est adaptée pour permettre l'application de l'armature par l'une de ses surfaces frontales. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, la culasse comprend deux parties cylindriques coaxiales, qui sont reliées à une extrémité et forment entre elles un espace annulaire pour le logement du solénoïde et les surfaces frontales de l'extrémité opposée des deux parties de la culasse forment la surface d'application précitée. Selon encore une autre caractéristique avantageuse de l'invention, la plaque d'armature est de forme circulaire et la plaque et la culasse sont enfermés, en étant axialement alignés, dans une enveloppe en un matériau amagnétique tel que de la matière plastique, la surface interne de l'enveloppe étant avantageusement cylindrique pour former la surface de guidage de la plaque d'armature. Selon encore une autre caractéristique de l'invention l'enveloppe contient un élément de rappel de l'armature sur la surface d'application de la culasse, tel qu'un ressort, qui est disposé entre la plaque d'armature et la surface frontale interne en regard de 1 'enveloppe. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels - la figure 1 montre, de façon schématique, un système de blocage selon l'invention dans son application au blocage d'un levier de changement de vitesse d'un véhicule automobile en position "parking" les figures 2 et 3 sont des vues en coupe, à plus grande échelle du dispositif électro-aimant de blocage représenté en A à la figure 1 et montrent l'armature dans ses positions extrêmes ; et la figure 4 montre, schématiquement, le circuit électrique de commande du système selon l'invention. Le système de blocage d'un organe mobile de commande manuelle dans une position prédéterminée, dans son mode d'application représenté à la figure 1, comprend essentiellement un dispositif de blocage à électro-aimant A dont l'armature 1 est susceptible d'être solidarisé en 2 d'un câble 3 qui relie le dispositif de levier de changement de vitesse B d'un véhicule automobile à un dispositif C de verrouillage mécanique du levier de changement de vitesse indiqué en 4 du dispositif B dans sa position "parking". Le dispositif de verrouillage C comprend essentiellement un levier coudé 6 à deux bras 7 et 8, qui est monté pivotant en 9 sur un support fixe (non représenté), un organe 10 de verrouillage du levier 6, comprenant une partie 11 formant came et une partie 12 engrenant un pignon 13 susceptible d'être entraînée en rotation par la clé d'allumage du moteur du véhicule, et un ressort 14 de maintien sous tension du câble 3. Le câble 3 est fixé au bras 7 du levier 6. Le ressort 14 est adapté pour faire pivoter le levier dans le sens de mise sous tension du ciblez Dans le mode de réalisation représenté à la figure 1, le ressort 14 est formé par un ressort de traction interposé entre l'extrémité du bras 7 du levier 6 et un support fixe 15. Le ressort 14 peut également être réalisé sous forme d'un ressort de torsion. Le dispositif de levier de changement de vitesse B comprend essentiellement le levier de changement de vitesse 4 qui est adapté, de façon connue en soi, pour provoquer lors de son actionnement le pivotement d'un organe en forme de levier coudé 17 monté pivotant en 18 et dont le bras 19 est relié au câble 3 de façon que le pivotement du levier de changement de vitesse 4 dans le sens de la flèche F1 entrasse le déplacement du câble 3 dans le sens de la flèche F2. Le dispositif de blocage à électro-aimant A comprend essentiellement une bobine 21 logé dans l'espace annulaire 22 qui est délimité par une culasse 25 qui est formée par deux parties cylindriques coaxiales radialement interne et externe 23 et 24. La partie interne 23 est tubulaire. Ces deux parties sont reliées à une extrémité, en 26. L'espace annulaire 22 est ouvert au niveau des extrémités opposées des parties 23 et 24. Les surfaces frontales libres 27, 28 des deux parties coaxiales de la culasse 25 s'étendent dans un meme plan perpendiculaire à l'axe de la culasse et forment la surface d'application de la culasse sur laquelle vient se coller l'armature 30 l'électro-aimant lorsque celui-ci est excité. Cette armature est formée par une plaque de forme circulaire, dont le diamètre est sensiblement égale au diamètre extérieur de la partie de culasse extérieure 24. L'ensemble formé par la bobine 21, la culasse 25 et l'armature 30 est enfermé dans une enveloppe cylindrique 32 en un matériau amagnétique, tel que de la matière plastique rigide. Le diamètre interne de l'enveloppe est légèrement supérieur au diamètre extérieur de la culasse 25 et de l'armature 30 et constitue la face de guidage de la plaque de culasse 30 lors de son mouvement axial. Un ressort hélicoïdal 33 est interposé à l'intérieur de l'enveloppe entre la surface frontale 34 de la plaque d'armature 30, qui est opposée à celle destinée à venir en contact avec la culasse 25, et la face interne de la paroi frontale 35 en regard de l'enveloppe 32. Le ressort 33 présente une forme tronconique et est centré à son extrémité de plus faible diamètre sur un embout interne 36 de l'enveloppe.A l'extrémité opposée à la paroi 35, l'enveloppe 32 est fermée par un couvercle 38 du type à fermeture rapide, par exemple par encliquetage, comme cela est représenté en 39 aux figures 2 et 3. Entre le couvercle 38 et la paroi radiale 26 de la culasse 25 est prévu un espace 40 qui permet le logement des circuits électriques de commande de ltélectro-aimant, qui sont représentés à la figure 4. Ces circuits sont portés par une plaquette 41 disposée dans l'espace 40. En 42, on a représenté les fils électriques de raccordement extérieur des circuits, reliés à un organe de branchement 43. On constate encore que la bobine de solénoïde 21 est avantageusement fixé sur la culasse 25 par encliquetage, à l'aide d'une protubérance 44 prévue sur le support 45 de la bobine et d'une dépression appropriée pratiquée dans la culasse. La bobine 21 avec son support 45 est retenue dans l'espace annulaire 22 délimité par la culasse par un rebord 46 de l'extrémité 28 de la partie coaxiale radialement interne 23 de la culasse.La fixation de l'enveloppe 32 à la culasse 25 peut être réalisée de toute façon appropriée, le cas échéant, par deux vis (non représentées), vissées à des endroits diamétralement opposés à travers l'enveloppe dans la paroi radiale 26 de la culasse, ou par encliquetage à l'aide d'un dispositif à protubérance et dépression. On constate encore que l'enveloppe 32 comporte à son extrémité opposée au couvercle 38 un embout cylindrique extérieur 48, tandis que à l'extrémité du couvercle, la partie de culasse radialement interne tubulaire 23 est pourvue d'un embout tubulaire axial cylindrique 49 qui s'étend vers l'extérieur à travers le couvercle 38. Etant donné que la plaque d'armature 30 comporte un perçage axial central 50, le câble 3 peut passer axialement à travers le dispositif électro-aimant A, à travers l'embout 48, le perçage 50 et le canal axial délimité par la culasse 25 et son embout 49.On constate que le câble 3 présente, à l'intérieur du passage axial de la culasse 25, au niveau de la plaque d'armature 30, une surépaisseur 51 de dimension supérieure au perçage 50 de la plaque 30 de façon qu'un déplacement du câble 3 dans le sens de la flèche F2 provoque un décollage de la plaque d'armature 30 de la culasse 25 et un déplacement de cette plaque 30 à l'encontre de la force du ressort 33. En se reportant à la figure 4, on constate que le montage électrique de l'électro-aimant comprend essentiellement un transistor 53 du type PNP dans le circuit collecteur auquel est monté la bobine de solénoide 21 du dispositif à électro-aimant A. Le circuit d'émetteur comporte un élément interrupteur 54 qui est commandé par la clé d'allumage du véhicule automobile. Une diode 55 est interposée entre l'interrupteur 54 et l'émetteur du transistor 53. Une diode Zener 56 est montée entre le collecteur et l'émetteur du transistor et une diode 57 est placée en parallèle sur la bobine de solénolde 21. Les circuits d'émetteur et de -collecteur sont reliés respectivement à'un potentiel électrique positif de par exemple 12 volts et à la masse. La base du transistor 53 est reliée, d'une part, à l'émetteur par une résistance 59, et, d'autre part, par l'intermédiaire d'une résistance 60, d'une diode 61 et d'un interrupteur 62 actionnable par la pédale de frein du véhicule au potentiel positif susmentionné. Cet interrupteur est fermé lors de l'actionnement du frein. Une lampe 63 est interposée entre la borne commune de la diode 61 et de l'interrupteur 62 et la masse. On décrira ci-après le fonctionnement du système représenté à la figure 1 Ce système est particulièrement conçu pour des véhicules automobiles équipés de moteurs très puissants, pour permettre au conducteur de mattriser le véhicule pendant la phase de démarrage et éviter des accidents dus à un démarrage trop brusque du véhicule. La figure 1 montre le système à l'état quand le levier de changement de vitesse 4 est dans sa position "parking". Tout déplacement du levier 4 dans le sens de la flèche FI est exclu du fait que le levier 6 du dispositif C est bloqué par la crémaillère 10. Le câble 3 est tendu par le ressort 14. L'interrupteur 54 du montage électrique de commande de l'électro-aimant C est ouvert, c'est-à-dire l'électro-aimant n'est pas excité. L'application de la plaque d'armature 30 sur la culasse 25 est provoquée par les forces de ressort qui agissent sur lui. Si le conducteur met en marche le moteur par actionnement de la clé d'allumage il provoque la fermeture de l'interrupteur 54 et llexcitation de l'électro-aimant A. En raison de la surface de contact importante de la culasse 25 et de la plaque d'armature 30, l'électro-aimant produit une grande force de collage de l'armature sur la culasse, qui peut etre de l'ordre de 20 kp. Il est à noter que cette force est engendrée par un courant traversant la bobine de solénoIde 21, qui est relativement faible. C'est cette force qui empêche le conducteur de déplacer le levier 4 de sa position "parking" en vue du démarrage du véhicule.En effet le levier de verrouillage 6 du dispositif C n'est plus bloqué par la crémaillère 10 qui a été déplacé dans le sens de la flèche F3 lors de l'actionnement de la clé d'allumage ayant entraîné la rotation du pignon 13 du dispositif C dans le sens approprié. Ce n'est qu'après l'actionnement du frein entraînant la fermeture de l'interrupteur de frein 62 que l'électro-aimant A est désactivé et le levier de changement de vitesse 4 est libéré. Ainsi le démarrage du véhicule s'accompagne obligatoirement de l'actionnement du frein. Dans les conditions qui viennent d'être décrites, la plaque d'armature 30 est déplaçable entre les deux positions extrêmes représentées aux figures 2 et 3, par l'actionnement du levier 4. Le câble 3 est maintenu sous tension par le ressort 14. Tout actionnement de blocage du levier 4 par l'électro-aimant A est exclu dans la mesure où le levier 6 du dispositif C est bloqué par la partie formant came 11 de la crémaillère 10. En effet, le bout du bras 8 du levier 6 butant contre la came 11, le levier 6 ne peut pas pivoter dans le sens de la flèche F4. Ceci signifie qu'une nouvelle excitation de l'électro-aimant ne peut plus produire l'effet mécanique de blocage du levier 4. D'autre part, pendant le mouvement du véhicule la clé ne peut pas être amenée à tourner dans la position de blocage étant donné l'engagement de verrouillage du levier 6 et de la crémaillère 10. Il est à noter que c'est seulement le mouvement du levier 4 dans sa position "parking" qui permet l'application de la plaque d'armature 30 sur la culasse 25 et un retour du système à l'état représenté à la figure 1 où tout nouveau actionnement du levier de changement de vitesse est subordonné à l'actionnement du frein. Il ressort de la description qui vient d'être faite que l'invention propose un système qui a pour avantages importants que l'électro-aimant est en mesure d'engendrer une grande force de blocage par un courant relativement faible et que cet électro-aimant est entièrement enfermé dans une enveloppe rigide unique. REVENDICATIONS 1. Système de blocage d'un organe mobile de commande manuelle dans une position prédéterminée; telle que du levier de changement de vitesse d'un véhicule automobile en position "parking", du type comprenant un dispositif électro-aimant, dont l'armature est reliée audit organe de commande par l'intermédiaire d'un moyen de liaison tel qu'un cible et est susceptible de venir en application sur une surface de forme complémentaire de la culasse qui est fixe, l'organe de commande étant bloqué dans ladite position prédéterminée quand l'armature est dans sa position d'application sur la culasse, caractérisé en ce que l'armature (30) est formée par une plaque et en ce que la surface d'application (27, 28) de la culasse (25) est adaptée pour permettre l'application de l'armature (30) par l'une (27) de ses surfaces frontales. 2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que la culasse (25) comprend deux parties cylindriques coaxiales (23, 24) qui sont reliées à une extrémité (en 26) et forment entre elles un espace annulaire pour le logement du solénoïde (21) et les surfaces frontales (27,28) des extrémités opposées des parties (23, 24) forment la surface d'application (27, 28) précitée. 3. Système selon la revendication 2, caractérisé en ce que la plaque d'armature (30) est de forme circulaire et la plaque (30) et la culasse (25) sont enfermés, en étant axialement alignées, dans une enveloppe (32) en un matériau amagnétique tel qu'une matière plastique, la surface interne de l'enveloppe (32) étant avantageusement cylindrique pour former la surface de guidage axiale de la plaque d'armature (30). 4. Système selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'enveloppe (32) enferme en outre un élément de rappel (33) de l'armature (30) sur la surface d'application (27, 28) de la culasse (25), tel qu'un ressort, qui est disposé entre la plaque d'armature (30) et la paroi frontale (35) en regard de l'enveloppe. 5. Système selon l'une des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que le câble de liaison (3) précité est susceptible d'être solidarisé en (2) au centre de la plaque d'armature (30) à l'intérieur de l'enveloppe (32). 6. Système selon l'une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que l'enveloppe comprend un espace (40) de logement des circuits électriques de commande de l'électro-aimant(A; 7. Système selon l'une des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que l'extrémité frontale de l'enveloppe (32), qui est opposée à l'espace de logement de la plaque d'armature (30), est fermée par un couvercle (38) assemblable au corps de l'enveloppe avantageusement par des moyens d'encliquetage (39). 8. Système selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le câble (3) relie le levier (4) de changement de vitesse d'un véhicule automobile à un dispositif (C) de verrouillage mécanique du levier dans sa position "parking", actionnable par la clé d'allumage du moteur, traverse axialement le dispositif à électro-aimant (A) et comporte des moyens (51) de solidarisation de la plaque d'armature (30 de façon à pouvoir éloigner la plaque d'armature (30) de la culasse (25) lorsque le levier (4) pivote dans le sens de démarrage du véhicule et à empêcher le levier de pivoter dans ce sens lorsque la plaque d'armature (30) est appliquée sur la culasse (25). 9. Système selon la revendication 8, caractérisé en ce que le circuit d'excitation de l'électro-aimant (A) comprend un interrupteur (62) adapté pour Btre fermé lorsque la pédale de frein du véhicule est actionnée.