Brevet FR2927684A3 — publié le 20090821

FR 2927684 A3 20090821 FR 0851084 A 20080220 - 1 - DISPOSITIF DE VERROUILLAGE INTERNE DE MARCHE ARRIERE La présente invention se rapporte au domaine de la commande interne des boites de vitesses manuelles à arbres 5 parallèles et à engrenages. Plus précisément, elle a pour objet un dispositif de verrouillage interne de marche arrière pour boîte de vitesses manuelle, permettant d'interdire l'accès à la ligne de marche arrière, d'un doigt de passage solidaire en 10 rotation d'une clé d'interverrouillage pour la sélection des lignes de vitesses. Cette invention trouve une application sur toute commande interne de vitesses de boîte manuelle à commande externe par câbles ou par barre, qui possède au levier, une 15 grille de sélection et de passage, à quatre lignes de vitesses. Les boîtes de vitesses manuelles présentant une répartition des rapports sur quatre lignes de vitesses, ont fréquemment besoin d'un système de butée escamotable, pour 20 interdire, selon les circonstances, l'accès à l'une de ces lignes. La butée escamotable peut être implantée dans la commande externe de vitesses, ou dans la commande interne de vitesse. 25 L'implantation d'une butée escamotable dans la commande externe, nécessite un système de mise à longueur du câble de sélection. Dans certains cas, cette solution génère intrinsèquement des refus de passage de vitesses pour le client, à cause de l'imprécision, et de la médiocre 30 robustesse de l'opération de mise à longueur. L'implantation d'une butée escamotable dans la commande interne, présente l'avantage d'avoir une précision suffisante pour écarter tout risque de refus de passage. - 2 - Elle rend également inutile, l'opération conventionnelle de mise à longueur du câble de sélection. La publication DE 199 48 736, décrit un système de verrouillage interne par butée escamotable, pour axe de commande interne de boîte de vitesses, à actionnement électrique en fonction de la vitesse de déplacement du véhicule. Un tel dispositif est cependant inadapté au cas d'une commande rotative, et fait dépendre l'accès à la marche arrière, de la vitesse de déplacement du véhicule. La présente invention vise à assurer le verrouillage d'une ligne de vitesse dans un système de commande interne rotative, avec rappel automatique en position de verrouillage. Dans ce but, elle propose que le dispositif de verrouillage présente un élément d'interdiction escamotable pivotant autour d'un axe fixe par rapport au carter de la boîte, qui est soumis aux actions antagonistes d'un ressort de rappel repoussant cet élément vers une position avancée interdisant l'accès de la clé d'interverrouillage à la ligne de marche arrière, et d'un actionneur le déplaçant vers une position de retrait qui autorise cet accès. De préférence, la butée pivote autour d'un axe fixe par rapport au carter de la boîte, et l'actionneur est électromécanique. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront clairement de la description suivante d'un mode de réalisation non limitatif de celle-ci, en se reportant aux dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 est une vue d'ensemble du dispositif dans son environnement, - la figure 2 est une vue de détail du module électromécanique de butée escamotable, - 3 - - la figure 3 est une vue de détail des positions de travail et de repos de la butée escamotable, - la figure 4 est une vue du système lorsque la butée bloque la rotation de la commande interne, et - la figure 5 montre les différentes positions de la commande interne, par rapport aux lignes de la boîte de vitesses. La figure 1 montre un carter de boîte de vitesses 1, accueillant un module commande interne rotative 2 et un module de butée escamotable à actionnement électromécanique 3. La commande interne rotative 2 illustrée par les figures 1, 4 et 5, assure le déplacement des actionneurs de passage (non représentés sur les figures) à partir de son doigt de commande de passage 9 (voir figure 5). Le doigt de passage 9 se déplace en rotation lors de la sélection d'une ligne de vitesse à partir du levier de changement de vitesses du conducteur (non représenté sur les figures), et en translation pour passer une vitesse sur la ligne sélectionnée. La commande rotative 2 tourne autour de l'axe 2a. Sur les figures 4 et 5, on a fait apparaître sa cartouche de billage 12, et une clé d'interverrouillage 10, solidaire en rotation du doigt de passage 9 pour les sélections. Comme indiqué plus haut, l'invention trouve une application préférée sur une boîte qui possède au levier, une grille de sélection et de passage à quatre lignes de vitesses, par exemple une boîte de vitesses à six rapports de marche avant, répartis sur trois des quatre lignes, et un rapport de marche arrière sur la quatrième ligne. Toutefois l'invention s'applique dans les mêmes conditions, avec un nombre différent (inférieur ou supérieur) de lignes de vitesses, dès lors qu'on souhaite contrôler l'accès à - 4 - une ligne particulière (par exemple la marche arrière), avec un dispositif de verrouillage interne. Le dispositif proposé est donc un dispositif de verrouillage interne de marche arrière pour boîte de vitesses manuelle. Il permet d'interdire l'accès du doigt de passage interne 9, à la ligne de marche arrière. En résumé, le dispositif proposé concerne une boîte, dont le doigt de passage est solidaire en rotation d'une clé d'interverrouillage, pour la sélection des lignes de vitesses. Le module de butée escamotable 3 est composé d'une platine 4 détaillée sur la figure 2. La platine 4 comporte plusieurs trous lisses 4a, servant à maintenir la platine sur le carter de boîte de vitesses. La platine présente aussi deux bossages 4b, chacun percé d'un trou lisse 4c qui sert de logement à un axe commun 5. L'axe 5 porte un pivot 6 composé d'un appui 6a et d'un crochet 6b. L'actionneur électromécanique, ou électroaimant 7, est emmanché dans un carter 7a solidaire de la platine 4. Le carter 7a reçoit le connecteur électrique 7c, qui permet d'alimenter l'électroaimant. Celui-ci anime un axe 7b, qui agit sur l'appui 6a pour faire pivoter la partie pivotante, ou pivot 6. Le rappel du pivot 6 est assuré par un ressort de torsion 10, qui prend appui à la fois sur la platine 4, et sur les ergots 6d du pivot. L'élément 6b, en forme de crochet, est donc solidaire de la partie 5, pivotant autour de l'axe fixe 6, sur la platine 4. Les ergots 6d servent de butée de fin de course, lorsqu'ils entrent en contact avec la platine 4. Dans le dispositif proposé, l'élément 10 d'interdiction appartient ainsi au module 3. Celui-ci est composé de la platine 4 fixée sur le carter de la boîte, d'un électroaimant 7 placé à l'extérieur de celle-ci, et d'une partie 6 pivotant sur - 5 - la platine 4 sous les actions antagonistes du ressort de rappel 10 et de l'actionneur 7. Conformément aux schémas, la parie pivotante 6 peut présenter, deux ergots de fin de course 6d prenant appui sur la platine en position de repos de l'actionneur 7, dont l'un est situé en arrière de la butée. Toutefois, d'autres dispositions relatives des butées de fin de course 6d et/ou de l'élément d'interdiction 6b, sont envisageables, sans sortir du cadre de l'invention. En fonction de l'état de l'électroaimant 7, l'élément 6b peut prendre deux positions stables, montrées sur la figure 3. La position escamotée P01 est atteinte lorsque l'électroaimant 7 est alimenté, et la position de blocage P02 est atteinte, lorsqu'il n'est pas alimenté. Dans l'exemple de réalisation non limitatif illustré par les figures, l'élément d'interdiction escamotable 6b a une forme de crochet, qui coopère avec la clé 10 (voir figures 4 et 5). Lorsque le système est en position de travail, et que la clé pivote dans le sens horaire jusqu'à la position de marche arrière, la surface 6c du crochet 6b prend en effet un appui contre la surface biseautée (inclinée, par rapport à sa direction de déplacement) 10c de la butée 10b de la clé. Elle conserve cet appui, lorsque la marche arrière est sélectionnée. Les surfaces 2c et 6c sont orientées de telle manière que la direction des efforts assure le crochetage de la clé d'interverrouillage, ce qui assure son arrêt en rotation. Lorsque le conducteur relâche son effort de sélection, le ressort de rappel 10 assure le rappel de la clé d'interverrouillage vers sa position de repos. Le crochet d'interdiction escamotable 6b est soumis aux actions antagonistes du ressort de rappel, qui le repoussent vers une position avancée interdisant l'accès de - 6 - la clé d'interverrouillage à la ligne de marche arrière, et d'un actionneur qui déplace cet élément vers une position de retrait autorisant cet accès, lorsqu'il est activé. La position de retrait est donc atteinte, uniquement lorsque l'électroaimant 7 est activé. L'intérêt de l'invention apparaît clairement sur la figure 5, illustrant, de façon non limitative, quatre positions du dispositif, correspondant respectivement aux lignes de vitesses suivantes : Marche arrière, lère / 2ème, 3ème / 4ème et 5ème / 6ème. La position PO représente le point mort de la boîte de vitesses, soit la ligne 3ème /4ème. Il est imposé par le système de rappel composé du ressort de rappel 8 et du pion fixe 11. La position P1 peut correspondre à la ligne 5ème / 6ème ; elle est définie par la mise en butée du joint torique 10d de la clé 10, sur le carter 1 de la boîte de vitesses. La position P3 peut correspondre à la ligne Marche Arrière ; elle est définie par une autre mise en butée du même joint 10d, sur le carter de boîte de vitesses. La position P2 correspond alors à la ligne lère / 2ème ; elle est définie par la mise en butée de la surface 10c sur la surface 6c du crochet. On comprend alors la nécessité d'avoir un système escamotable car, selon la volonté du conducteur, il faut pouvoir engager soit la Marche Arrière - crochet escamotable au repos (position avancée) - soit un des rapports de la ligne lère / 2ème - crochet escamotable au travail (position en retrait). Le fait d'intervenir directement sur la clé 10 du module de commande interne 2, permet de limiter le nombre de maillons dans la chaîne de cotes avec la butée escamotable, de telle manière que la précision entre la position du doigt de passage 9 et les crabots de fourchette - 7 - (non représentées) du rapport désiré, soit suffisante pour éviter tout recouvrement, et éviter ainsi tout refus de passage du rapport. Le système est normalement fermé par action du ressort de rappel 8 (position normalement sortie de l'axe 7b). Pour des raisons de sécurité de fonctionnement, le ressort de rappel 8 de la partie pivotante 6, peut être doublé pour réduire la probabilité d'occurrence, d'une défaillance du rappel. L'invention présente de nombreux avantages, parmi lesquels il faut souligner : - la disparition des refus de passage de vitesse, - la suppression des opérations de mise à longueur du câble de sélection, -l'absence de remontées vibratoires par la commande externe de vitesse, et de lien mécanique entre le levier de commande externe et la butée escamotable), et - la possibilité de supprimer la consigne manuelle du déverrouillage (sous certaines conditions d'architecture 20 de commande interne) au profit d'une gestion logicielle (consigne de vitesse véhicule). REVENDICATIONS 1. Dispositif de verrouillage interne de marche arrière pour boîte de vitesses mécanique permettant d'interdire l'accès à la ligne de marche arrière, d'un doigt de passage (9) solidaire en rotation d'une clé d'interverrouillage (10) pour la sélection des lignes de vitesses, présentant un élément d'interdiction escamotable (6b), qui est soumis aux actions antagonistes d'un ressort de rappel (8) le repoussant vers une position avancée interdisant l'accès de la clé (10) à la ligne de marche arrière, et d'un actionneur (7) le déplaçant vers une position de retrait autorisant cet accès, caractérisé en ce que l'élément d'interdiction (6b) pivote autour d'un axe (5) fixe par rapport au carter (1) de la boîte. 2. Dispositif de verrouillage interne selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'actionneur (7) est électromécanique. 3. Dispositif de verrouillage interne selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément (6b) appartient à un module (2) composé d'une platine (4) fixée sur le carter de la boîte (1), d'un électroaimant (7) placé à l'extérieur de celle-ci, et d'une partie (6) pivotant sur la platine (5), sous les actions antagonistes du ressort de rappel (8) et de l'actionneur (7). 4. Dispositif de verrouillage interne selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'élément d'interdiction (6b) présente au moins un ergot d'appui (6d) sur la platine (4) dans la position de retrait. 5. Dispositif de verrouillage interne selon la revendication 4, caractérisé en ce que la partie pivotante (6) présente deux ergots de fin de course (6d) en appui surla platine (4), dont l'un est situé en arrière de l'élément d'interdiction (6b). 6. Dispositif de verrouillage interne selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la 5 butée (6b) a une forme de crochet. 7. Dispositif de verrouillage interne selon la revendication 6, caractérisé en ce que la clé (10) présente une surface inclinée (10d), par rapport à sa direction de déplacement, qui garantit l'appui du crochet (6b) contre 10 celle-ci, sur la ligne de marche arrière. 8. Dispositif de verrouillage interne selon la revendication 3 à 7, caractérisé en ce que la position de retrait est atteinte lorsque l'électroaimant (7) est activé. 15 9. Dispositif de verrouillage interne selon l'une des revendications 5 à 8, caractérisé en ce que le ressort de rappel (8) prend appui sur la platine (4) et sur les ergots (6d) du pivot (6).