Brevet FR2919369A1 — publié le 20090130

ARRIÈRE-PLAN DE L'INVENTION (a) Domaine technique de l'invention La présente invention concerne un dispositif de sécurité pour changement de vitesses pour véhicule tout-terrain (de l'anglais "all-terrain vehicle", ci-après désigné ATV), et en particulier une structure qui comprend une barre d'inversion agencée à une extrémité d'un arbre formant moyeu de changement de vitesses pour empêcher un actionnement accidentel de la position de marche arrière sur un véhicule en déplacement, ce qui pourrait entraîner des dommages non désirés. (b) Description de l'art antérieur La marche avant et la marche arrière d'un véhicule tout-terrain (ATV) sont commandées par un mécanisme de changement de vitesses. Comme le montre la figure 1, un mécanisme de changement de vitesses conventionnel est agencé à l'intérieur d'un moteur 1. Le moteur 1 est actionné par un dispositif d'allumage 11 qui initie la combustion d'un mélange d'air et de carburant à l'intérieur d'une chambre de combustion 12 pour créer un mouvement réciproque d'un piston 13. Le piston 13 entraîne ensuite un vilebrequin 14 en rotation. Le vilebrequin 14 est équipé d'une roue dentée 141 venant en engagement avec un embrayage 15 pour entraîner l'embrayage 15 en rotation. L'embrayage 15 est équipé d'un arbre de transmission 151, qui est équipé d'une boîte de transmission 1511 venant en engagement avec une roue dentée 161 de changement de vitesses montée sur un arbre de transmission 16 de changement de vitesses. Pour changer de vitesses, un levier de vitesse (non représenté) entraîne en rotation un moyeu 171 de changement de vitesses, celui-ci étant monté sur un arbre formant moyeu 17 de changement de vitesses, de telle sorte qu'une fourchette de commutation 1621 d'une tige de guidage de fourchette 162 est mise en mouvement dans la glissière de positionnement 1711 agencée sur le moyeu 171 de changement de vitesses pour réaliser le changement de vitesses. Un mécanisme de changement de vitesses conventionnel est efficace pour effectuer un changement de vitesses dans une position désirée. Cependant, lorsque l'ATV doit reculer et que le mécanisme de changement de vitesses est par conséquent actionné en position de marche arrière, la transmission de puissance est stoppée pour que l'embrayage 15 ne soit plus en entraînement, mais le véhicule est toujours en mouvement en raison de l'inertie de celui-ci. Si le levier de vitesse est actionné de force vers la position de marche arrière, la fourchette de commutation 1621 de la tige de guidage de fourchette de commutation 162 est déplacée vers la position de marche arrière de la glissière de positionnement 1711 du moyeu 171 de changement de vitesses, alors que le véhicule est toujours en marche avant, de sorte que la commutation instantanée en marche arrière est assez risquée et peut même endommager la roue dentée 161 de changement de vitesses de l'arbre de transmission 16 de changement de vitesses. RÉSUMÉ DE L'INVENTION Le but principal de la présente invention est de fournir un dispositif de sécurité pour changement de vitesses pour un véhicule tout-terrain (AN), qui comprend un levier de vitesse, un arbre formant moyeu de changement de vitesses, un ensemble de roues dentées de changement de vitesses, et une barre d'inversion. Le levier de vitesse comprend une roue dentée qui engrène avec une roue dentée de l'arbre formant moyeu de changement de vitesses pour entraîner un moyeu de changement de vitesses en rotation. L'ensemble de roues dentées de changement de vitesses est équipé d'une tige de guidage d'une fourchette de commutation. Le levier de vitesse est agencé pour entraîner le moyeu de changement de vitesses de l'arbre de transmission en rotation et une fourchette de commutation de la tige de guidage de fourchette de commutation est déplacée dans une glissière de positionnement sur le moyeu de changement de vitesses pour effectuer un changement de vitesses. Une extrémité du moyeu de changement de vitesses forme un épaulement sur lequel un bloc est agencé. Le bloc et l'épaulement forment une face d'arrêt entre eux. La barre d'inversion a une extrémité formant une zone d'arrêt qui est positionnable sur l'épaulement et vient en butée de manière sélective avec la face d'arrêt de sorte que, pour enclencher la marche arrière, la barre d'inversion doit d'abord être actionnée de manière à désengager la zone d'arrêt qu'elle comprend par rapport à la face d'arrêt ; cela permet à la fourchette de commutation de se déplacer en position de marche arrière de la glissière de positionnement du moyeu de changement de vitesses, évitant de ce fait tous dommages provoqués par un actionnement accidentel de la marche arrière lorsque le véhicule est en marche avant. Un autre objectif de la présente invention est de fournir un dispositif de sécurité pour changement de vitesses pour un véhicule tout-terrain, dans lequel la barre d'inversion est reliée à un organe de commande et l'organe de commande est relié à un mécanisme de commande du véhicule. Le mécanisme de commande peut être un sélecteur rotatif. Lorsqu'il s'agit d'opérer une commutation en marche arrière, le mécanisme de commande est pivoté de manière à ce que l'organe de commande entraîne la barre d'inversion en déplacement, provoquant le désengagement de la zone d'arrêt qu'elle comprend par rapport à la face d'arrêt. De cette façon, tous dommages provoqués en actionnant accidentellement la marche arrière lorsque le véhicule est en marche avant sont évités. Les objectifs et le résumé mentionnés précédemment servent uniquement de brève introduction à la présente invention. Pour apprécier pleinement ces objectifs, ainsi que d'autres objectifs et la présente invention elle-même, qui apparaîtront de manière évidente à l'homme de l'art, il convient de lire simultanément la description détaillée de l'invention et les revendications avec les figures annexées. Les parties ou élérnents d'une forme de réalisation qui se retrouvent de manière identique ou similaire dans une autre forme de réalisation seront identifiés par les mêmes références numériques, aussi bien en ce qui concerne le texte de description que les figures. L'invention sera bien comprise, et d'autres caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront, en référence aux dessins schématiques annexés, représentant, à titre d'exemples non limitatifs, une forme de réalisation préférée d'un dispositif de sécurité pour changement de vitesses qu'elle concerne. BRÈVE DESCRIPTION DES FIGURES La figure 1 est une vue schématique en coupe d'un mécanisme de 30 changement de vitesses conventionnel d'un véhicule tout-terrain (ATV) ; la figure 2 est une vue de côté d'un ATV selon la présente invention ; la figure 3 est une vue schématique illustrant un mécanisme de changement de vitesses selon la présente invention ; la figure 4 est une vue en coupe d'un moteur et du mécanisme de changement de vitesses selon la présente invention ; la figure 5 est une vue en perspective du mécanisme de changement de vitesses selon la présente invention ; la figure 6 est vue en perspective représentant le fonctionnement du mécanisme de changement de vitesses selon la présente invention, et la figure 7 représente de manière schématique une application du moteur et du mécanisme de changement de vitesses selon la présente invention. DESCRIPTION DÉTAILLÉE DES FORMES DE RÉALISATION PRÉFÉRÉES En référence aux figures, et en particulier à la figure 2, un véhicule tout-terrain (ATV), représenté d'une manière générale par la référence numérique 2, comprend une ensemble formant châssis 21, un mécanisme de direction 22, une ou des roue(s) avant 23, une selle ou un siège 24, et une ou des roue(s) arrière(s) 25, et un groupe moteur 3 qui fournit de la puissance à l'ATV. Le mécanisme de direction 22 est monté de manière pivotante à une extrémité antérieure du cadre 21 et un ensemble de roues avant 23 est montée en dessous du mécanisme de direction 22. Le siège 24 est aménagé sur le cadre 21 et derrière le mécanisme de direction 22. Le groupe moteur 3 est disposé en dessous du siège 24. En outre, en référence aux figures 3 et 4, l'ATV 2 comprend un mécanisme 4 de changement de vitesses pour entraîner le véhicule en marche avant ou en marche arrière. Le mécanisme 4 de changement de vitesses selon la présente invention comprend un levier 41, un arbre formant moyeu 42 de passage de vitesse, un ensemble de roues dentées 43 de changement de vitesses et une barre d'inversion 44. Le levier 41 de changement de vitesses est actionné afin de permettre à 30 une barre de liaison 411 d'entraîner un moyeu 421 de changement de vitesses agencé sur l'arbre formant moyeu 42 de changement de vitesses. Le moyeu 421 de changement de vitesses est mobile sur l'arbre formant moyeu 42 de changement de vitesses dans une direction latérale (gauche-droite). Le moyeu 421 de changement de vitesses forme une glissière de positionnement 422 qui définit une pluralité de positions de fonctionnement, y compris une position de marche avant, une position de point mort, et une position de marche arrière. Comme 1{! montre la figure 5, l'arbre formant moyeu 42 de changement de vitesses a une extrémité sur laquelle un épaulement circulaire 423 est formé. Un bloc 424 est aménagé sur l'épaulement 423 de sorte qu'une face d'arrêt 425 est formée entre le bloc 424 et l'épaulement 423. L'ensemble de roues dentées de changement de vitesses 43 comprend un arbre 431 sur lequel sont disposées une pluralité de roues dentées 432 de changement de vitesses et une tige de guidage de fourchette de commutation 433. Les roues dentées de la pluralité de roues dentées 432 de changement de vitesses sont de différentes tailles et comptent des nombres de dents différents ; ces dents peuvent venir en engagement avec la roue dentée de transmission 451 de l'arbre de transmission 45 dans le but d'obtenir différents rapports de transmission afin de générer différents couples. La tige de guidage de fourchette de commutation 433 forme une fourchette de commutation 4331 qui est engagée de manière ajustée dans la glissière de positionnement 422 du moyeu 421 de changement de vitesses. La barre d'inversion 44 a une extrémité faisant saillie vers l'extérieur du groupe moteur 3 et étant apte à être commandée par un organe de commande L pour effectuer un mouvement dans une direction latérale (gauche-droite). L'organe de commande L est relié à un mécanisme de commande 46 du véhicule, qui est représenté de manière plus détaillée sur la partie agrandie de la figure 2. Le mécanisme de commande 6 peut être, par exemple, un sélecteur rotatif selon une forme de réalisation préférée. Une extrémité opposée de la barre d'inversion 44 est située à l'intérieur du groupe moteur 3. La barre d'inversion 44 a une zone d'arrêt 441 qui est placée sur l'épaulement 423 de l'arbre formant moyeu 42 de changement de vitesses et peut venir en engagement avec la face d'arrêt 425. La barre d'inversion 44 comprend un élément élastique 442, qui fournit à la barre d'inversion 44 une force de retour élastique. En référence à la figure 4, selon une manière conventionnelle de démarrer l'ensemble moteur 31 du groupe moteur 3, l'ensemble moteur 31, en raison de la puissance générée par la combustion du carburant se produisant à l'intérieur de la chambre de combustion 311, déplace le piston 312 de façon réciproque pour entraîner la rotation du vilebrequin 313. Le vilebrequin 313 entraîne la roue dentée 3131 en rotation simultanément avec lui, puis provoque la rotation de l'embrayage 32. L'embrayage 32 entraîne ensuite l'arbre de transmission 45. La roue dentée 451 sur l'arbre de transmission 45 peut engrener avec différentes roues dentées 432 de changement de vitesses de l'ensemble de roues dentées 43 de changement de vitesses, de sorte que, lorsqu'il s'agit de changer de vitesse en commutant vers différentes positions de changement de vitesses, le levier de vitesse 41 est actionné pour mettre en mouvement le moyeu 421 de changement de vitesses sur l'arbre formant moyeu 42 de changement de vitesses dans une direction latérale (gauche-droite) et la fourchette de commutation 4331 est déplacée dans une position désirée sur la glissière de positionnement 422 du moyeu 421 de changement de vitesses, pouvant entraîner l'ATV 2 à différentes vitesses. En outre, en référence aux figures 5 à 7, lorsque l'ATV 2 doit être entraîné en marche arrière, le mécanisme de commande 46 (cf. partie agrandie de la figure 2) est d'abord pivoté pour que l'organe de commande L mette en mouvement la barre d'inversion 44, ce qui conduit au désengagement de la zone d'arrêt 441 de la barre d'inversion 44 qui se désengage de la face d'arrêt 425. A ce moment là, le levier de vitesse 41 peut être actionné pour être déplacé en position de marche arrière ; la position de marche arrière de la glissière de positionnement 422 du moyeu 421 de changement de vitesses est entraînée de telle sorte que celle-ci vienne en prise avec la fourchette de commutation 4331. De cette manière, le mécanisme de renversement de marche de l'ensemble de roues dentées 43 de changement de vitesses est actionné pour engrener avec la roue dentée 451 de l'arbre de transmission 45 afin de permettre à I'ATV 2 de faire marche arrière. L'efficacité de la présente invention repose sur le fait qu'une extrémité de l'arbre formant moyeu 42 de changement de vitesses est équipée d'une barre d'inversion 44. L'arbre formant moyeu 42 de changement de vitesses forme un épaulement 423 et un bloc 424 entre lesquels une face d'arrêt 425 est formée pour venir en engagement avec la zone d'arrêt 441 de la barre d'inversion 44 et venir en butée réciproque avec celui-ci afin de générer une contrainte. Pour passer en position de marche arrière, le mécanisme de commande 46 doit être d'abord être pivoté afin que l'organe de commande L entraîne la barre d'inversion 44 afin d'arrêter la contrainte ; ainsi la glissière de positionnement 422 du moyeu 421 de changement de vitesses est apte à être pivotée en position de marche arrière pour entraîner le véhicule en marche arrière. De cette façon, il est possible d'actionner instantanément la position de marche arrière alors que le véhicule se déplace toujours vers l'avant tout en évitant les risques de dommages. En outre, l'agencement de la barre d'inversion 44 à une extrémité de l'arbre formant moyeu 42 de changement de vitesses rend très facile l'installation de celle-ci et permet de ne pas occuper d'espace additionnel à l'intérieur de l'ensemble moteur 31. REVENDICATIONS 1. Dispositif (4) de sécurité pour changement de vitesses pour un véhicule tout-terrain, comprenant un levier de vitesse (41), un arbre formant moyeu (42) de changement de vitesses, et un ensemble de roues dentées (43) de changement de vitesses, l'ensemble de roues dentées (43) de changement de vitesses étant équipé d'une fourchette de commutation (433), caractérisé en ce qu'une barre d'inversion (44) est agencée à une extrémité de l'arbre formant moyeu (42) de changement de vitesses, la barre d'inversion (44) étant actionnée par un organe de commande (L) pour effectuer un mouvement latéral de manière sélective, l'arbre formant moyeu (42) de changement de vitesses formant un épaulement (423) sur lequel un bloc (424) est aménagé, la barre d'inversion (44) étant positionnée sur l'épaulement (423) et venant en butée contre le bloc (424), de sorte que, lorsque l'organe de commande (L) est actionné, la barre d'inversion (44) effectue ledit mouvement latéral et, de ce fait, se désengage du bloc (424) de l'arbre formant moyeu (42) de changement de vitesses pour permettre à la fourchette de commutation (433) de se déplacer vers une position de marche arrière sur une glissière de positionnement (422) d'un moyeu (421) de changement de vitesses présent sur l'arbre formant moyeu (42) de changement de vitesses. 2. Dispositif (4) de sécurité pour changement de vitesses selon la revendication 1, caractérisé en ce que le bloc (424) et l'épaulement (423) forment une face d'arrêt (425) entre eux. 3. Dispositif (4) de sécurité pour changement de vitesses selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe de commande (L) est couplé à un 25 mécanisme de commande (46). 4. Dispositif (4) de sécurité pour changement de vitesses selon la revendication 3, caractérisé en ce que le mécanisme de commande comprend un sélecteur rotatif (46). 5. Dispositif (4) de sécurité pour changement de vitesses selon la 30 revendication 1, caractérisé en ce que la barre d'inversion (44) est équipée d'un élément élastique (442).