Brevet FR2891518A1 — publié le 20070406

Boite de vitesses pour véhicule automobile. L'invention se rapporte à une boite de vitesses notamment pour un véhicule automobile et plus particulièrement une telle boite de vitesses comportant un système antivol. Par souci d'une meilleure intégration (qualité et style) au niveau de la colonne de direction d'un véhicule automobile, les dispositifs antivol sont de plus en plus gérés électroniquement pour ne plus à avoir à insérer une clé ou un équivalent dans un évidement aménagé à cet effet derrière le volant (c'est le io cas actuellement avec les systèmes antivol par blocage de la colonne de direction du type neiman ). Actuellement, aux problèmes d'intégration s'ajoutent les problèmes de leur résistance aux chocs. Il devient nécessaire de déporter le système antivol afin d'améliorer la protection du conducteur en cas de chocs tout en garantissant la fonction antivol. Le but de la présente invention est de pallier tout ou partie les inconvénients cités précédemment en proposant un nouveau type d'antivol. A cet effet, l'invention se rapporte à une boite de vitesses notamment pour véhicule automobile comportant un arbre primaire solidaire d'un moteur et un arbre secondaire solidaire de roues motrices caractérisé en ce qu'il comporte un système antivol sur l'un de ses arbres permettant de bloquer les roues motrices dudit véhicule automobile. Conformément à d'autres caractéristiques avantageuses de l'invention: - le système antivol comporte un dispositif de denture et un dispositif de blocage du dispositif de denture permettant de sélectivement bloquer en rotation ledit arbre secondaire; -Selon une première variante, le dispositif de denture comprend un anneau solidaire à rotation de l'arbre secondaire de la boite de vitesses et dont la périphérie est cannelée; le dispositif de blocage comporte un bras pivotant comprenant un doigt destiné à coopérer avec une cannelure dudit anneau afin de permettre le blocage dudit arbre secondaire; - le dispositif de blocage comporte des moyens d'actionnement du bras pivotant munis d'une vis sans fin permettant la rotation dudit bras par l'intermédiaire d'une liaison non réversible; Selon une deuxième variante, le dispositif de denture io comporte une pièce sensiblement annulaire solidaire à rotation et libre à translation sur l'arbre de la boite de vitesses et comprenant sur une de ses faces principales des crabots et une pièce sensiblement discoïdale fixe par rapport audit arbre et comprenant sur une de ses faces principales des crabots faisant vis-à-vis à ceux de ladite pièce sensiblement annulaire; le dispositif de blocage comporte un bras monté à translation sensiblement parallèlement audit arbre et solidaire de ladite pièce sensiblement annulaire. - le dispositif de blocage comporte des moyens d'actionnement du bras munis d'une vis sans fin permettant la rotation dudit bras par l'intermédiaire d'une liaison non réversible. - pour ces deux variantes, le dispositif de blocage comporte des moyens élastiques destinés à plaquer ledit bras contre le dispositif de denture lorsque ce dernier n'est pas engrené alors que les moyens d'actionnement ont été activés pour permettre son engrènement lors d'un mouvement ultérieur de l'arbre. L'invention se rapporte également à un véhicule automobile caractérisé en ce qu'il comporte une boite de vitesses selon l'une des variantes précédemment citées. D'autres particularités et avantages ressortiront clairement de la description qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquelles: - la figure 1 est une représentation en coupe d'une boite de vitesses; - les figures 2 et 3 sont des représentations d'un système antivol selon une première variante; - les figures 4 et 5 sont des représentations d'un système antivol selon une deuxième variante. Dans l'exemple illustré à la figure 1, on peut voir la représentation en coupe d'une boite de vitesses généralement annotée 1. Elle comporte classiquement deux arbres appelés io respectivement primaire 3 et secondaire 5 et des moyens d'engrènement 7, 9 et 11. L'arbre primaire 3 est solidaire du moteur (non représenté) du véhicule automobile. C'est donc l'arbre primaire 3 qui reçoit les déplacements générés par le moteur. De façon connue, l'arbre primaire 3 comporte des pignons qui coopèrent avec ceux de l'arbre secondaire 5 pour offrir plusieurs démultiplications à la sortie dudit arbre secondaire. L'arbre secondaire 5 permet ensuite, à l'aide d'une couronne 13, de fournir le mouvement démultiplié du moteur au différentiel 15 puis à chaque roue motrice (non représentées). Dans cette architecture, on remarque que deux 9 et 11 moyens d'engrènement sont solidaires de l'arbre secondaire 5 et un 7 de l'arbre primaire 3. Cette architecture étant connue, elle ne sera pas d'avantage expliquée ci-après. Comme illustré aux figures 2 à 5, l'invention propose un système antivol de véhicule automobile monté dans la boite de vitesses 1. On peut voir qu'une première et une deuxième variantes d'un système antivol selon l'invention sont présentés (elles sont respectivement annotés 17 et 117). Ils sont l'un et l'autre basés sur le principe du blocage de l'arbre secondaire de le boite de vitesses 1 afin d'immobiliser le véhicule automobile. Dans l'explication respective des variantes 17 et 117 du système antivol, ce dernier est monté sur l'arbre secondaire 5 de la boite de vitesses 1. Il est également possible de monter le même système sur des pignons du type fou montés sur l'arbre primaire 3 (deux sont présents et commandés par le moyen d'engrènement 7 dans l'exemple illustré à la figure 1). Comme illustrée dans l'exemple des figures 2 et 3, on peut voir une première variante du système antivol 17. Il comporte principalement un dispositif de denture 19 et dispositif de blocage 21 dudit dispositif de denture Le dispositif de denture 19 comporte essentiellement un anneau 23 qui comprend une périphérie cannelée 25 et un diamètre intérieur denté 27. Comme cela est visible à la figure 2, la périphérie 25 io comprend ainsi une alternance de secteurs creux 29 et secteurs pleins 31. Préférentiellement, les secteurs creux 29 s'étendent sur un plus large arc de cercle que les secteurs pleins 31. La périphérie 25 est fermée à une de ses extrémités par une pièce annulaire 33. La pièce annulaire 33 comporte un diamètre extérieur sensiblement égal à celui des secteurs pleins 31 et forme un fond à tous les secteurs creux 29. Les cannelures ainsi obtenues peuvent, par exemple, être réalisées par fraisage sur une partie de la largeur de la périphérie 25. Le diamètre intérieur denté 27 est destiné à coopérer avec des saillies (non représentées) usinées sur l'arbre secondaire 5 afin de rendre solidaire à rotation l'anneau 23 avec l'arbre secondaire 5. Le dispositif de blocage 21 comporte principalement un bras 35, des moyens d'actionnement 37 et des moyens élastiques 39. Le bras 35 comprend essentiellement une pièce coudée 41 sur laquelle sont aménagés un jour 43 destiné à coopérer avec un pivot 47, un évidement 45 destiné à coopérer avec les moyens d'actionnement 37 et un doigt 49 destiné à coopérer avec un secteur creux 29 de l'anneau 23. Comme illustré à la figure 3, le bras 35 est monté par l'intermédiaire du pivot 47 sur le carter de la boite de vitesses 1. Les moyens d'actionnement 37 comporte un moteur 51, par exemple électrique, et un système de transmission 53 du type vis sans fin. Le moteur 51 peut ainsi commander un axe 55 comportant un pignon 57, luimême destiné à coopérer avec le pignon 59 monté dans l'évidement 45 du bras 35. Cette configuration est préférée pour rendre non réversible la liaison entre les moyens d'actionnement 37 et le bras 35. Comme illustrés à la figure 3, les moyens élastiques 39 sont montés coaxialement sur le pivot 47 de manière à ce qu'ils soient en position d'équilibre (ou sensiblement précontraints) lorsque le doigt 49 du bras 35 est dans un secteur creux 29 de l'anneau io 23 et sous contrainte lorsque le doigt 49 du bras 35 est hors d'un secteur creux 29 de l'anneau 23. Dans l'exemple illustré aux figures 2 et 3, le système antivol 17 est dans sa position active, c'est-à-dire qu'il bloque en rotation l'arbre secondaire 5 de la boite de vitesses 1. Cette situation peut correspondre, par exemple, au moment où le conducteur a verrouillé son véhicule et/ou au moment où le moteur du véhicule est à l'arrêt. Lorsqu'il est nécessaire de rendre inactif le système antivol 17, les phases suivantes sont réalisées. Le moteur 51 est activé jusqu'à une position prédéterminée qui peut être réalisée à l'aide d'un nombre de tours précis du moteur 51 ou un temps d'actionnement particulier selon une puissance prédéterminée. L'axe 55 entraîne alors le pignon 57 en rotation. Le pignon 59 associé au pignon 57 fonctionne alors comme une vis sans fin ce qui induit un déplacement relatif du pignon 57 par rapport au pignon 59. Ce déplacement est utilisé pour sortir le pignon 57 de l'évidement 45 et, par conséquent, éloigner le bras 35 de l'arbre secondaire 5 au moyen d'une rotation par rapport au pivot 47. Cette rotation a pour conséquence secondaire de contraindre les moyens élastiques 39. Par ces mouvements, le doigt 49 sort du secteur creux 29 dans lequel il était logé, le système antivol 17 devient inactif et, au final, la boite de vitesses 1 est libre de mouvoir les roues motrices. Les moyens élastiques 39, par exemple un ressort hélicoïdal, sont comme expliqué ci-dessus montés entre le carter de la boite de vitesses 1 et le pivot 47. Ils sont utilisés pour compenser la différence qui peut apparaître entre la position voulue par l'actionnement du moteur 51 et la position réelle du bras 35. En effet, lorsqu'il est nécessaire de rendre à nouveau actif le système antivol 17, il peut arriver que le doigt 49 du bras 35 entre en contact non pas avec un secteur creux 29 mais avec un secteur plein 31 de l'anneau 23. Les moyens io élastiques 39 sont donc utilisé pour stocker l'énergie fournie par le moteur 51 au bras 35 pour permettre la restitution de ladite énergie en cas de déplacement de l'arbre secondaire 5 et ainsi pousser le doigt 39 dans un secteur creux 29 de façon passive. Cela permet de réaliser la fonction antivol a posteriori même en cas de mauvais engrènement. Comme illustrée dans l'exemple des figures 4 et 5, on peut voir une deuxième variante du système antivol 117. Il comporte principalement un dispositif de denture 119 et dispositif de blocage 121 dudit dispositif de denture. Le dispositif de denture 119 comporte essentiellement une pièce sensiblement annulaire 123 et une pièce sensiblement discoïdale 125. La pièce annulaire 123 est montée sur l'arbre secondaire 5 de manière distale, par exemple au moyen d'un diamètre intérieur denté, de manière à être libre en translation de l'arbre secondaire 5 et solidaire en translation. Sur une de ses faces principales, la pièce annulaire 123 présente plusieurs crabots 149 sensiblement en forme d'arc de cercle. Comme illustrée à la figure 4, la pièce sensiblement discoïdale 125 comporte également des crabots 131 sensiblement en forme d'arc de cercle. Entre chaque crabot se situe un secteur creux sensiblement de forme correspondante à celle des crabots 149 de la pièce annulaire 123. Préférentiellement, la taille et la forme des crabots 131 et 149 sont sensiblement identiques. La pièce discoïdale 125 est montée distale par rapport à l'arbre secondaire 5 sur une platine 133 qui est fixée au carter de la boite de vitesses 1. Cette configuration permet à la pièce discoïdale 125 d'être sensiblement fixe par rapport à l'arbre secondaire 5. Dans l'exemple illustré aux figures 4 et 5, on peut voir que les crabots 131 et 149 se font vis-à-vis. Le dispositif de blocage 121 comporte principalement un bras 135, des moyens d'actionnement 137 et des moyens élastiques 139. Le bras 135 comprend essentiellement une pièce du type fourchette 141 sur laquelle sont aménagés un jour taraudé 143 destiné à coopérer avec un axe fileté 155, une gorge 145 destinée à coopérer avec l'épaisseur de la pièce annulaire io 123. Comme illustré à la figure 4, les moyens d'actionnement 137 comporte un moteur 151, par exemple électrique, et l'axe fileté 155 qui fonctionne avec le jour taraudé 143 comme un système de transmission du type vis sans fin. Le moteur 151 peut ainsi commander l'axe 155 qui est monté pivotant entre deux tiges 157 et 159 fixées au carter de la boite de vitesses 1. Cette configuration est préférée pour rendre non réversible la liaison entre les moyens d'actionnement 137 et le bras 135. Comme illustrés à la figure 4, les moyens élastiques 139 sont montés coaxialement sur l'axe 155 de manière à ce qu'ils soient en position d'équilibre (ou sensiblement précontraints) lorsque les crabots 149 de la pièce annulaire 123 sont hors des secteurs creux 129 de la pièce discoïdale 125 et sous contrainte lorsque les crabots 149 de la pièce annulaire 123 sont dans les secteurs creux 129 de la pièce discoïdale 125. Dans l'exemple illustré aux figures 4 et 5, le système antivol 117 est dans sa position inactive, c'est-à-dire qu'il laisse libre en rotation l'arbre secondaire 5 de la boite de vitesses 1. Par analogie aux explications de la première variante 17, l'actionnement du système antivol 117 peut correspondre, par exemple, au moment où le conducteur a verrouillé son véhicule et/ou au moment où le moteur du véhicule est à l'arrêt. Il va être expliqué ci-après comment rendre actif le système antivol 117. Le moteur 151 est activé jusqu'à une position prédéterminée qui peut être réalisée à l'aide d'un nombre de tours précis du moteur 151 ou un temps d'actionnement particulier selon une puissance prédéterminée. L'axe 155 imprime alors une rotation apte à éloigner le bras 135 du moteur 151 selon un mouvement de translation le long de l'axe 155. Le bras 135 au moyen de sa gorge 145 oblige alors la pièce annulaire 123 (en rotation en même temps que l'arbre secondaire 5) à se rapprocher de la pièce discoïdale 125. Ce déplacement relatif permet aux io crabots 149 de la pièce sensiblement annulaire 123 de s'engrener avec les crabots 131 de la pièce sensiblement discoïdale 125 par pénétration dans ses secteurs creux 129. L'arbre secondaire 5 devient donc solidaire de la platine 133 et donc du carter de la boite de vitesses 1. Le système antivol 117 est actif et empêche toute rotation de l'arbre secondaire 5. Les moyens élastiques 139, par exemple un ressort hélicoïdal, sont comme expliqué ci-dessus montés coaxialement à l'axe 155 entre la tige 157 et le bras 135. Ils sont utilisés pour compenser la différence qui peut apparaître entre la position voulue par l'actionnement du moteur 151 et la position réelle du bras 135. En effet, lorsqu'il est nécessaire de rendre actif le système antivol 117, il peut arriver que les crabots 149 de la pièce sensiblement annulaire 123 entrent non pas directement dans les secteurs creux 129 de la pièce sensiblement discoïdale 125 mais en contact avec les crabots 131 de la même pièce. Les moyens élastiques 39 sont donc utilisés pour stocker l'énergie fournie par le moteur 151 au bras 135 pour permettre la restitution de ladite énergie en cas de déplacement de l'arbre secondaire 5 et ainsi engrener les crabots 149 et 131 de façon passive. Cela permet de réaliser la fonction antivol a posteriori même en cas de mauvais engrènement. Bien entendu, la présente invention ne se limite pas à l'exemple illustré mais est susceptible de diverses variantes et modifications qui apparaîtront à l'homme de l'art. En particulier, une implantation du système antivol 17, 117 sur un pignon fou de l'arbre primaire 3 peut être envisagé et conduire aux mêmes effets. i0 REVENDICATIONS 1. Boite de vitesses (1) notamment pour groupe motopropulseur comportant un arbre primaire (3) solidaire d'un moteur et un arbre secondaire (5) solidaire de roues motrices caractérisé en ce qu'il comporte un système antivol (17, 117) sur l'un de ses arbres (3, 5) permettant de bloquer les roues motrices dudit véhicule automobile. 2. Boite de vitesses (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le système antivol (17, 117) comporte un dispositif io de denture (19, 119) et un dispositif de blocage (21, 121) du dispositif de denture (19, 119) permettant de sélectivement bloquer en rotation ledit arbre secondaire. 3. Boite de vitesses (1) selon la revendication 2, caractérisé en ce que le dispositif de denture (19) comprend un anneau (23) solidaire à rotation de l'arbre secondaire (5) de la boite de vitesses (1) et dont la périphérie (25) est cannelée. 4. Boite de vitesses (1) selon la revendication 3, caractérisé en ce que le dispositif de blocage (21) comporte un bras (35) pivotant comprenant un doigt (49) destiné à coopérer avec une cannelure (29) dudit anneau afin de permettre le blocage dudit arbre secondaire. 5. Boite de vitesses (1) selon la revendication 4, caractérisé en ce que le dispositif de blocage (21) comporte des moyens d'actionnement (37) du bras (35) pivotant munis d'une vis sans fin (57, 59) permettant la rotation dudit bras par l'intermédiaire d'une liaison non réversible. 6. Boite de vitesses (1) selon la revendication 2, caractérisé en ce que le dispositif de denture (119) comporte une pièce sensiblement annulaire (123) solidaire à rotation et libre à translation sur l'arbre de la boite de vitesses et comprenant sur une de ses faces principales des crabots (149). Il 7. Boite de vitesses (1) selon la revendication 6, caractérisé en ce que le dispositif de denture (119) comporte une pièce sensiblement discoïdale (125) fixe par rapport audit arbre et comprenant sur une de ses faces principales des crabots (131) faisant vis-à-vis à ceux (149) de ladite pièce sensiblement annulaire. 8. Boite de vitesses (1) selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que le dispositif de blocage (121) comporte un bras (135) monté à translation sensiblement parallèlement io audit arbre et solidaire de ladite pièce sensiblement annulaire. 9. Boite de vitesses (1) selon la revendication 8, caractérisé en ce que le dispositif de blocage (121) comporte des moyens d'actionnement (137) du bras (135) munis d'une vis sans fin (155, 143) permettant la rotation dudit bras par l'intermédiaire d'une liaison non réversible. 10. Boite de vitesses (1) selon la revendication 9 ou 5, caractérisé en ce que le dispositif de blocage (21, 121) comporte des moyens élastiques (39, 139) destinés à plaquer ledit bras contre le dispositif de denture (19, 119) lorsque ce dernier n'est pas engrené alors que les moyens d'actionnement (37, 137) ont été activés pour permettre son engrènement lors d'un mouvement ultérieur de l'arbre. 11. Véhicule automobile caractérisé en ce qu'il comporte une boite de vitesses (1) conforme à l'une des revendications précédentes.