Brevet FR2881972A1 — publié le 20060818

L'invention concerne une pièce de fonderie moulée d'une seule pièce qui est destinée à la réalisation d'un organe comprenant une came de billage pour l'assistance de la commande d'une boîte de vitesses d'un véhicule automobile, ainsi qu'un tel organe. II est connu de disposer différents organes dans les boîtes de vitesses, lesdits organes étant solidarisés à l'axe de commande de sorte à assurer des fonctions particulières, telles que le passage des vitesses ou l'assistance de la commande de ladite boîte. En particulier, il est souhaitable d'assurer un passage et un io retour de la commande de boîte de vitesses qui procure un ressenti confortable pour le conducteur, notamment en permettant d'exercer un effort constant sur la commande quelle que soit la vitesse à enclencher, et d'assister le rappel de la commande au point mort. Pour tenter de remplir ces contraintes, on a proposé d'utiliser des dispositifs à ressort travaillant en compression, mais ce type de solutions est complexe en ce qu'il implique une augmentation du nombre d'organes nécessaires, et ne donne pas entièrement satisfaction en termes de ressenti pour le conducteur. Selon une autre approche, on a proposé d'utiliser des organes présentant une came de billage pourvu d'un chemin de billage sur lequel vient rouler un corps roulant afin d'exercer un effort sur ledit organe en fonction de la position relative dudit corps roulant sur le chemin. Le problème qui se pose est qu'un tel chemin de billage présente une géométrie tridimensionnelle qu'il n'est pas possible d'obtenir par usinage de façon industrielle, notamment dans les coûts et cadences en vigueur dans l'industrie automobile. L'invention vise notamment à résoudre ce problème en proposant de réaliser une pièce de fonderie qui est agencée pour recevoir par surmoulage le chemin de billage, et ce en assurant un positionnement précis dudit chemin par rapport à l'organe de sorte à assurer de façon optimale la fonction d'assistance de la commande de la boîte de vitesses. A cet effet, et selon un premier aspect, l'invention propose une pièce de fonderie moulée d'une seule pièce, ladite pièce étant destinée à la réalisation d'un organe comprenant une came de billage pour l'assistance de la commande d'une boîte de vitesses d'un véhicule automobile, ladite pièce comprenant un corps pourvu d'un alésage dans lequel est destiné à être introduit l'axe de commande de la boîte de vitesses et, disposé sur la périphérie du corps, un dispositif de positionnement et d'accrochage par surmoulage d'un insert pourvu du chemin de billage de la came, ledit dispositif comprenant une patte io d'accrochage sensiblement radiale et une surface de positionnement relatif de ladite pièce par rapport au moule de surmoulage. Selon un deuxième aspect, l'invention concerne un organe comprenant une came de billage pour l'assistance de la commande d'une boîte de vitesses d'un is véhicule automobile, ledit organe comprenant une pièce de fonderie telle que définie ci-dessus, et un insert pourvu du chemin de billage qui est surmoulé sur la patte d'accrochage. D'autres objets et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la 20 description qui suit, faite en référence aux dessins annexés, dans lesquels: les figures 1 et 2 sont des vues en perspective d'une pièce de fonderie selon l'invention; les figures 3 et 4 sont des vues en perspectives d'un organe comprenant la pièce de fonderie des figures 1 et 2, et un insert pourvu du chemin de billage qui est surmoulé sur la patte d'accrochage; sur la figure 4, ledit insert est représenté extrait du surmoulage afin de mieux le visualiser. En relation avec les figures, on décrit un mode de réalisation d'un organe comprenant une came de billage 1 pour l'assistance de la commande d'une boîte de vitesses d'un véhicule automobile. La came de billage 1 comprend un chemin de billage 2 qui est agencé pour permettre le roulement d'un corps roulant afin d'exercer un effort sur ledit organe en fonction de la position relative dudit corps roulant sur le chemin 2. En particulier, la géométrie du chemin de billage 2 est agencée pour assister le passage des vitesses en exerçant un effort constant sur la commande quelle que soit la vitesse à enclencher, et à assister le rappel de la commande au point mort. Dans le mode de réalisation représenté, le chemin de billage 2 présente un réseau de pistes de roulement, ledit réseau comprenant une piste centrale 2a en forme de V s'étendant longitudinalement et des pistes latérales 2b s'étendant perpendiculairement et de part et d'autre de ladite piste centrale de façon alternée. Les pistes latérales sont inclinées radialement vers l'intérieur. Cette géométrie permet le retour du corps roulant en partie centrale de la piste centrale 2a qui correspond à la position point mort de la boîte de vitesses, et le roulage du corps roulant sur chacune des pistes latérales 2a lors de l'engagement de respectivement une vitesse. La géométrie de ce chemin de billage 2 étant tridimensionnelle et donc difficilement usinable, l'invention prévoit de l'intégrer à un insert 3 et que la came de billage 1 comprenne un surmoulage 4 associant ledit insert à une pièce de fonderie 5 moulée d'une seule pièce dont les figures 1 et 2 représentent un mode de réalisation. Cette pièce de fonderie 5, notamment en acier, comprend un corps pourvu d'un alésage 6 dans lequel est destiné à être introduit l'axe de commande de la boîte de vitesses de sorte à solidariser les deux éléments en déplacement. Ainsi, lorsque le conducteur actionne l'axe de commande par l'intermédiaire du levier mis à sa disposition dans l'habitacle, l'axe de commande entraîne en déplacement l'organe et donc le chemin de billage par rapport au corps roulant. De façon connue, la pièce 5 peut être obtenue en grande série et de façon 30 économique par une technique de moulage de type à moule perdu. L'organe comprend en outre, disposé sur la périphérie du corps et issu de moulage avec lui, un dispositif de positionnement et d'accrochage par surmoulage de l'insert 3 pourvu du chemin de billage 2. Ce dispositif permet en a. particulier d'une part d'assurer une bonne solidarisation de l'insert 3 sur l'organe et d'autre part de garantir un positionnement précis du chemin de billage 2 par rapport audit organe et donc par rapport à l'axe de commande. Pour ce faire, le dispositif comprend une patte d'accrochage 7 sensiblement radiale et une surface 8 de positionnement relatif de ladite pièce par rapport au moule de surmoulage. Dans le mode de réalisation décrit, la patte d'accrochage 7 à une tête 9 dont la io surface supérieure présente une géométrie analogue à celle du chemin de billage 2, ce qui permet d'améliorer l'accrochage tout en assurant un appui optimal dudit chemin contre ladite tête lorsque le corps roulant exerce un effort sur ledit chemin. Ainsi, la surface supérieure de la tête 9 représentée présente sensiblement la forme d'un V dont les deux bras 9a, 9b sont inclinés radialement vers l'extérieur depuis une base 9c sensiblement transversale. Comme représenté sur les figures 3 et 4, la piste centrale 2a vient en regard de la base 9c, et les pistes latérales 2b viennent alternativement en regard d'un bras 9a, 9b. La patte d'accrochage 7 comprend en outre un pied 10 au voisinage duquel la surface de positionnement 8 est prévue. Le pied 10 est disposé sur le corps par l'intermédiaire d'un support 11 sensiblement cylindrique dont la surface extérieure forme surface de positionnement 8. En particulier, la surface de positionnement 8 peut être usinée de façon dépendante géométriquement de la surface de l'alésage 6 de sorte à assurer un positionnement précis de l'une par rapport à l'autre. Selon cette réalisation, le surmoulage 4 de l'insert 3 peut être réalisé en 30 assurant un positionnement précis du chemin de billage 2 par rapport à la pièce. En effet, après avoir disposé l'insert 3 dans le moule de surmoulage, en disposant la patte d'accrochage 7 dans le moule en tenant la pièce par l'intermédiaire de l'alésage 6, et en refermant le moule par rapport à la surface de positionnement 8, on assure un positionnement précis de l'insert 3 par rapport à la pièce. En outre, le support 11 et la surface de positionnement 8 sont agencés pour assurer l'étanchéité du surmoulage autour de la patte d'accrochage 7 de sorte à.assurer que le surmoulage 4 ne déborde pas de ladite patte. En particulier, le support 11 présente une surface supérieure 11a contre laquelle le surmoulage 4 s'arrête radialement de façon précise. Ainsi, le surmoulage 4 s'étend depuis le pied 10 de la patte d'accrochage 7 pour enrober la tête 9 de celle-ci, l'insert 3 étant disposé dans le surmoulage 4 avec io sa surface supérieure formant chemin de billage 2 affleurant dudit surmoulage. Le surmoulage 4 peut être formé à partir de tous matériaux compatibles avec cette technologie, parmi lesquels on peut citer les polyamides chargés ou non. Dans le mode de réalisation représenté, le surmoulage 4 forme une pièce relativement massive alors que l'insert: 3 comprend une couche relativement mince dont la surface supérieure forme le chemin de billage 2. Cette réalisation, en limitant le volume de l'insert 3, présente des avantages économiques en ce que le chemin de billage 2 et donc l'insert 3 doit être réalisé dans un matériau résistant à des contraintes mécaniques sévères, notamment en acier utilisé pour les roulements et ayant subit des traitements physico-chimiques particuliers. Elle peut cependant présenter l'inconvénient de fragiliser le surmoulage 4 et/ou l'insert 3 de façon trop importante par rapport aux contraintes mécaniques qu'ils ont à subir, notamment du fait que le surmoulage 4 a une fonction de transmission d'efforts entre l'insert 3 et la patte d'accrochage 7. On peut alors prévoir que la surface supérieure de l'insert 3 soit continue et/ou que l'insert 3 présente des dimensions, notamment une épaisseur, plus importantes, les dimensions du surmoulage 4 pouvant alors diminuer d'autant. A la limite, on peut prévoir que le surmoulage 4 ne soit plus interposé entre le chemin de billage 2 et la surface supérieure de la tête 9 mais uniquement disposé autour de ceux-ci de sorte à limiter les contraintes issues de la transmission des efforts au travers dudit surmoulage. Dans le mode de réalisation représenté, l'organe intègre également, lors du moulage, d'autres fonctions qui agissent sur la boîte de vitesses lors de l'actionnement de l'axe de commande. En particulier, la périphérie du corps comprend une grille 12 de sélection des vitesses, ladite grille comprenant des pistes de guidage 12a d'une goupille. Ce type de grille permet notamment de limiter le jeu lors du passage des vitesses et donc d'augmenter l'agrément de passage de celle-ci. Les pistes 12a de la grille 12 sont disposées à 180 des pistes 2a, 2b du chemin de billage 2 de sorte que io la came de billage 1 et la grille 12 agissent en combinaison pour assister la commande de la boîte de vitesses. En outre, la périphérie du corps comprend trois doigts de passage qui sont issus du moulage, deux doigts 13, 14 étant disposés sensiblement dans le même plan is transversal de sorte à assurer respectivement la fonction de frein de marche arrière et de passage de marche arrière, un troisième doigt 15 étant décalé axialement par rapport aux deux premiers pour assurer la fonction de passage des vitesses marche avant. En effet, lors de la rotation de l'organe, les doigts 13-15 coopèrent avec les éléments de la boîte de vitesses pour assurer les fonctions correspondantes. REVENDICATIONS 1. Pièce de fonderie (5) moulée d'une seule pièce, ladite pièce étant destinée à la réalisation d'un organe comprenant une came de billage (1) pour l'assistance s de la commande d'une boîte de vitesses d'un véhicule automobile, ladite pièce comprenant un corps pourvu d'un alésage (6) dans lequel est destiné à être introduit l'axe de commande de la boîte de vitesses et, disposé sur la périphérie du corps, un dispositif de positionnement et d'accrochage par surmoulage d'un insert (3) pourvu du chemin de billage (2) de la came, ledit dispositif comprenant une patte d'accrochage (7) sensiblement radiale et une surface (8) de positionnement relatif de ladite pièce par rapport au moule de surmoulage. 2. Pièce de fonderie selon la revendication 1, caractérisée en ce que la surface de positionnement (8) et la surface de l'alésage (6) sont usinées de sorte à is assurer un positionnement précis de l'une par rapport à l'autre. 3. Pièce de fonderie selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que la patte d'accrochage (7) comprend une tête (9) dont la surface supérieure présente sensiblement la forme d'un V dont les deux bras (9a, 9b) sont inclinés radialement vers l'extérieur depuis une base (9c) sensiblement transversale. 4. Pièce de fonderie selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la surface de positionnement (8) est prévue au voisinage du pied (10) de la patte d'accrochage (7). 5. Pièce de fonderie selon la revendication 4, caractérisée en ce que la patte d'accrochage (7) est disposée sur le corps par l'intermédiaire d'un support (11) sensiblement cylindrique dont la surface extérieure forme surface de positionnement (8). 6. Organe comprenant une came de billage (1) pour l'assistance de la commande d'une boîte de vitesses d'un véhicule automobile, ledit organe comprenant une pièce de fonderie (5) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, et un insert (3) pourvu du chemin de billage (2) qui est surmoulé sur la patte d'accrochage (7). 7. Organe selon la revendication 6, caractérisé en ce que le surmoulage (4) s'étend depuis le pied (10) de la patte d'accrochage (7) pour enrober la tête (9) de celle-ci, l'insert (3) étant disposé dans le surmoulage (4) avec sa surface supérieure affleurant dudit surmoulage, ladite surface supérieure formant chemin de billage (2). 8. Organe selon la revendication 7, caractérisé en ce que le chemin de billage (2) présente un réseau de pistes de roulement, ledit réseau comprenant une piste centrale (2a) en forme de V s'étendant longitudinalement et des pistes latérales (2b) s'étendant perpendiculairement et de part et d'autre de ladite piste centrale, lesdites pistes latérales étant inclinées radialennent vers l'intérieur. 9. Organe selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que la périphérie du corps comprend en outre une grille (12) de sélection des vitesses, ladite grille comprenant des pistes de guidage (12a) d'une goupille, lesdites pistes étant disposés à 180 des pistes (2a, 2b) du chemin de billage (2). 10. Organe selon l'une quelconque des revendications 6 à 9, caractérisé en ce que la périphérie du corps comprend en outre au moins un doigt (13- 15) de passage des vitesses. 11. Organe selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'il comprend trois doigts de passage, deux doigts (13, 14) étant disposés sensiblement dans le même plan transversal et le troisième doigt (15) étant décalé axialement par rapport aux deux premiers.