Brevet FR2936853A1 — publié le 20100409

Organe pour l'assistance de la commande d'une boîte de vitesses d'un véhicule automobile Domaine technique de l'invention L'invention est relative à un organe pour l'assistance de la commande d'une boîte de vitesses d'un véhicule automobile, comprenant : io un corps principal comportant un fût délimitant intérieurement un alésage, une tête d'accrochage raccordée à la surface extérieure du fût par une jonction, - un insert pourvu d'un chemin de billage, affleurant sur une face d'une liaison surmoulée enrobant, par sa face opposée, la tête d'accrochage, 15 ladite jonction étant munie d'une surface de positionnement relatif du corps principal par rapport à un moule de surmoulage. État de la technique 20 Les constructeurs automobiles cherchent à rendre la plus confortable possible la conduite pour un automobiliste. Les voitures comportent à ce jour une pluralité de capteurs d'aide et d'assistance, ces capteurs sont en général reliés à un ordinateur de bord de l'automobile analysant l'état de cette 25 dernière à chaque instant. II existe déjà des dispositifs destinés à rendre plus agréable le passage des vitesses d'une automobile à boîte manuelle. Le brevet FR2881972 décrit un organe d'assistance de la commande d'une boîte de vitesse. Un tel organe, illustré à la figure 1, comporte un corps 30 principal 1 obtenu par fonderie formant un fût 2 délimitant intérieurement un alésage 3 prévu pour recevoir un axe de commande. Le corps principal 15 comporte à la périphérie du fût 2 une grille 12 de sélection des vitesses et une tête d'accrochage sur laquelle est réalisée une liaison surmoulée 6 comportant sur sa face opposée à la tête d'accrochage un insert 7 muni d'un chemin de billage 8. La grille 12 et le chemin de billage 8 coopèrent pour assister la commande de la boîte de vitesse afin de rendre le pilotage de l'automobile plus agréable. Le chemin de billage 8 de l'insert 7 présente un réseau de pistes de roulement. Le réseau comprend une piste centrale en forme de V s'étendant longitudinalement par rapport à l'insert et des pistes latérales s'étendant perpendiculairement de part et d'autre de la piste ~o centrale de façon alternée. Les pistes latérales sont inclinées radialement vers l'intérieur en s'éloignant de la piste centrale. Cette géométrie permet le retour d'un corps roulant en position centrale de la piste centrale qui correspond à la position point mort de la boîte de vitesses, et le roulage du corps roulant sur chacune des pistes latérales lors de l'engagement de la 15 vitesse correspondante. Objet de l'invention 20 L'objet de l'invention a pour but de réaliser un organe pour l'assistance de la commande d'une boîte de vitesses d'un véhicule automobile permettant de réduire la consommation de carburant et par conséquent les émissions polluantes du véhicule. Cet organe est modulaire et présente une double fonctionnalité réalisable à faibles coûts. 25 Ce but est atteint en ce que la liaison surmoulée comporte sur sa périphérie une zone de raccordement d'une extrémité d'au moins un bras de support venant conjointement de surmoulage avec la liaison surmoulée pour former une pièce monobloc, ledit bras de support intégrant à son extrémité libre un 30 élément détectable. Selon un développement, l'élément détectable est partiellement noyé pour constituer une saillie ou un affleurement par rapport à l'extrémité du bras de support ou totalement noyé à l'extrémité du bras. Selon un mode de réalisation, la surface de positionnement comporte une gorge annulaire dans laquelle un joint torique est disposé pour assurer l'étanchéité avec le moule de surmoulage. Selon un autre mode de réalisation, la surface de positionnement est usinée. Selon une variante, une attaque de coulée résultant de l'obtention du corps principal par fonderie est prévue au voisinage de la tête d'accrochage pour être recouverte par la liaison surmoulée. Description sommaire des dessins D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de modes particuliers de réalisation de l'invention 20 donnés à titre d'exemples non limitatifs et représentés aux dessins annexés, dans lesquels : La figure 1 illustre un organe d'assistance selon l'art antérieur. La figure 2 illustre, vue en perspective, un organe d'assistance selon 25 l'invention. La figure 3 représente une vue éclatée de l'organe d'assistance de la figure 2. La figure 4 est une vue en coupe de l'organe d'assistance de la figure 2. La figure 5 illustre une variante de réalisation du corps principal de l'organe 30 d'assistance. 15 La figure 6 illustre une étape de surmoulage de la liaison surmoulée à partir de la variante de réalisation du corps principal de la figure 6. Description de modes préférentiels de réalisation Les évolutions de la technologie automobile sont telles que l'on s'intéresse aujourd'hui à assister le conducteur au niveau du passage des vitesses tout en limitant au mieux la consommation en carburant. Il a été proposé de réaliser un dispositif spécifique de détection de position comportant un organe pour l'assistance de la commande d'une boîte de vitesses d'un véhicule automobile. À titre d'exemple, cet organe permet d'arrêter le moteur au moment de son immobilisation, par exemple lorsque la boîte de vitesse est au point mort. La remise en fonction étant ensuite instantanée lors du passage d'une vitesse. Afin de fournir une telle fonctionnalité, l'automobile doit avoir connaissance de la position dans laquelle se trouve la boîte de vitesse et doit anticiper les actions du conducteur sur le levier de vitesse. L'invention propose une pièce de fonderie moulée d'une seule pièce. Cette pièce est destinée à la réalisation de l'organe pour l'assistance de la commande de la boîte de vitesses d'un véhicule automobile. L'organe comprend, comme illustré aux figures 2 à 4, un corps principal 1 pourvu d'un fût 2 délimitant intérieurement un alésage 3. L'alésage intérieur 3 du fût 2 est, de préférence, cylindrique et est destiné à recevoir un axe de commande (non représenté) de la boîte de vitesses. Le corps principal 1 comporte sur sa périphérie une tête d'accrochage 4 raccordée à la surface extérieure du fût 2 par une jonction 5. Une liaison surmoulée 6 enrobe la tête d'accrochage 4 et comporte sur sa face opposée à la tête d'accrochage 4 un insert 7 pourvu d'un chemin de billage 8. La jonction 5 est munie d'une surface de positionnement 9 relatif du corps principal 1 par rapport à un moule de surmoulage nécessaire à la réalisation de la liaison surmoulée 6, par exemple par injection de plastique. La liaison surmoulée 6 comporte sur sa périphérie une zone de raccordement d'une extrémité d'au moins un bras de support 10 venant conjointement de surmoulage avec la liaison surmoulée 6 pour former une pièce monobloc, ledit bras de support 10 intégrant à son extrémité libre un élément détectable 11 par un capteur correspondant. Le bras de support 10 forme une extension de la liaison surmoulée 6, ladite liaison procurant alors deux fonctions par l'intermédiaire d'un même moule. La première fonction consiste à solidariser le corps principal 1 et l'insert 7. La deuxième fonction, c'est-à-dire la fonction du bras de support 10 associé à l'élément détectable 11 est, par exemple, de servir de détection de la position de l'organe. Pour cela, le véhicule automobile doit avoir connaissance de l'état dans lequel se trouve l'organe. Cette fonction est assurée par le bras de support 10 qui comporte à son extrémité l'élément détectable 11. L'élément détectable 11 est associé à un capteur de présence correspondant, le capteur étant disposé dans le châssis du véhicule automobile ou dans la boîte de vitesses à proximité de l'organe. L'élément détectable peut être un élément métallique et en particulier un aimant dont le champ magnétique pourrait être détecté. II peut aussi se présenter sous la forme d'une puce RFID ou de tout autre dispositif dont on peut détecter la présence avec un capteur adapté. Le bras de support agit donc comme un support de l'élément détectable 11, la réalisation de ce bras de support 10 conjointement de surmoulage avec la liaison surmoulée 6 permet de suivre les évolutions des contraintes des modèles automobiles à moindres coûts, c'est-à-dire sans changer le procédé de fonderie du corps principal tout en tenant compte des contraintes spatiales interne de la boîte de vitesses. En effet, selon les modèles d'automobiles, le capteur associé à l'élément détectable 11 ne se situera pas au même endroit, d'où la nécessité d'obtenir un bras modulaire et réalisable à faibles coûts grâce à la technologie de surmoulage. De plus, bien qu'il eût été possible de réaliser ce bras de support directement par fonderie du corps principal, si l'on fait abstraction du problème de coûts en cas d'évolution, celui-ci aurait diminué la santé de la pièce à cause de son architecture déportée. De préférence, l'élément détectable 11 est partiellement noyé pour constituer une saillie ou affleurer par rapport à l'extrémité du bras de support 10. L'élément détectable peut aussi être complètement noyé si la matière utilisée pour la réalisation du bras de support 10 n'empêche pas sa détection. L'élément détectable 11 pouvant être une pièce contendante, il risque moins de blesser un opérateur lors du montage de l'organe sur une chaîne de production s'il est partiellement ou totalement noyé. Le surmoulage du bras de support 10 assure donc de plus une fonction de protection. Dans le cas où l'élément détectable est un aimant, le bras de support surmoulé en plus de sa fonction de protection permet d'empêcher à l'aimant d'exercer son pouvoir d'attraction sur des impuretés métalliques avant son montage dans la boîte de vitesse. La tête d'accrochage 4 comporte, de préférence, un profil adapté de manière à limiter l'arrachement de la liaison surmoulée 6 et à assurer la solidarisation de la liaison surmoulée 6 au corps principal 1. La tête d'accrochage 4 peut se présenter, comme illustré à la figure 3, sous la forme d'une queue d'aronde, c'est-à-dire qu'elle a un profil de base au niveau de la jonction 5 dont les dimensions sont inférieures au profil de son extrémité opposée. Bien entendu, tout autre forme de la tête d'accrochage permettant d'améliorer la retenue de la liaison surmoulée pourra convenir. La fonction du chemin de billage est d'assister le passage des vitesses de la boîte de vitesse. Sur la figure 2, le chemin de billage de l'insert est de forme bidimensionnelle contrairement à la figure 1, et il comporte une piste principale plane dont l'axe longitudinal est sensiblement parallèle à l'axe du fût 2. De part et d'autre de la piste principale se trouvent deux pistes secondaires. Le chemin de billage est agencé pour permettre le roulement d'un corps roulant afin d'exercer un effort sur l'organe en fonction de la position relative du corps roulant sur le chemin de billage. De préférence, la géométrie du chemin de billage 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. Bien entendu les formes de l'insert et du chemin de billage décrites ci-dessus ne sont qu'un exemple particulier de réalisation. En effet, la géométrie de l'insert et du chemin de billage dépend des souhaits du constructeur automobile. À titre d'exemple, il est possible d'utiliser un insert du type tridimensionnel tel que décrit dans le brevet FR2881972. La solution de la liaison surmoulée permet alors de changer facilement cette géométrie sans avoir à modifier le moule de fonderie, très coûteux, utilisé pour la fabrication du corps principal. Le corps principal 1 est, de préférence, obtenu par fonderie d'acier. Il est destiné à être solidarisé avec l'axe de commande de la boîte de vitesse. Ainsi, lorsque le conducteur du véhicule automobile actionne l'axe de commande par l'intermédiaire du pommeau de vitesse 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. Le bras de support 10 étant solidaire de la liaison 6 surmoulée, un mouvement du bras est facilement détecté par des capteurs appropriés et interprété par l'ordinateur de bord de l'automobile permettant d'obtenir une gestion économique de la boîte de vitesses pour diminuer les émissions polluantes et réaliser des gains en termes de consommation. Le corps principal 1 peut intégrer, lors du moulage, d'autres fonctions qui agissent sur la boîte de vitesses lors de l'actionnement de l'axe de commande. Comme illustré à la figure 3, le corps principal 1 peut comporter à la périphérie du fût 2 un doigt de passage de vitesse 13 d'axe longitudinal sensiblement perpendiculaire à l'axe de l'alésage 3 et à l'axe longitudinal de la tête d'accrochage 4. En outre, le corps principal 1 peut aussi comporter un doigt d'interdiction 14 du passage de la 5e vitesse et/ou de la marche arrière si l'état de la boîte de vitesses ne s'y prête pas. De façon connue, le corps principal 1 peut être obtenu en grande série et de façon économique par une technique de moulage de type à modèle perdu. Après fonderie du corps principal 1, sa séparation par rapport au canal d'alimentation, nécessaire à la fonderie, laisse apparente une attaque de coulée correspondant physiquement à la matière positionnée, après séchage du métal, dans le plan d'un orifice d'alimentation dans le canal d'alimentation. La pièce obtenue n'est pas lisse et cette attaque de coulée peut être coupante lors de la manipulation du corps principal. Ainsi, selon une variante de réalisation du corps principal, l'attaque de coulée nécessaire pour la fonderie est prévue au voisinage de la tête d'accrochage 4 de manière à être recouverte par la liaison surmoulée 6 pendant l'opération ultérieure de surmoulage. Dès lors, l'attaque de coulée n'est plus à l'air libre, permettant d'obtenir une pièce de fonderie lisse. De plus, si l'attaque de coulée est disposée au niveau de la tête d'accrochage, elle est protégée des attaques de l'environnement extérieur. Le placement de l'attaque de coulée au niveau de la tête d'accrochage 4 peut aussi être utilisé dans le cas de la réalisation d'un organe ne présentant pas la fonctionnalité supplémentaire apportée par le bras de support 10 et l'élément détectable 11. Après obtention du corps principal 1, la surface de positionnement 9 est usinée avec précision. Cette étape d'usinage est nécessaire pour assurer une fermeture parfaite du moule de surmoulage pour réaliser la liaison surmoulée 6 notamment pour éviter toute bavure de la liaison surmoulée 6. La liaison surmoulée 6 peut s'arrêter radialement le long d'une surface supérieure 18 de la jonction 5, ou peut venir recouvrir une partie de la 5 surface de positionnement 9. Le surmoulage peut être réalisé à partir de tous matériaux compatibles avec la technologie d'injection de plastique tels que les polyamides chargés ou non. 10 L'insert 7 et l'élément détectable 11 peuvent être reportés respectivement sur la liaison surmoulée 6 et à l'extrémité du bras de support 10 lors du surmoulage. L'insert 7 est réalisé dans un matériau résistant à des contraintes mécaniques sévères tel que l'acier utilisé pour les roulement, et 15 de préférence ayant subit des traitements physico-chimiques particuliers. L'élément détectable 11 peut aussi être reporté, après la réalisation de la liaison surmoulée et du bras de support 10, par collage ou être disposé dans une cavité correspondante à l'extrémité du bras de support. 20 L'usinage de la jonction 5 au niveau de la surface de positionnement 9 est une étape d'usinage de précision, et comme tout étape d'usinage de ce type elle est très onéreuse. Afin d'éviter cette étape coûteuse, il est possible de modifier la façon de réaliser l'étanchéité entre moule de surmoulage et la surface de positionnement. Pour cela, la surface de positionnement 9 peut 25 comporter, comme illustré aux figures 5 et 6, une gorge 19 de forme annulaire. Cette gorge 19 est obtenue lors de la fonderie du corps principal 1. Après obtention du corps principal 1, un joint torique 20 est disposé dans la gorge 19. Le diamètre du joint 20 est suffisant de manière à ce que ledit joint 20 soit saillant radialement de la gorge 19. Le moule de surmoulage 21 30 correspondant à la liaison surmoulée 6 est ensuite disposé sur la tête d'accrochage 4. Contrairement au premier mode de réalisation, il n'est pas en contact avec la surface de positionnement usinée 9, mais avec toute la circonférence du joint torique 20 qu'il écrase, créant ainsi l'étanchéité recherchée. La précision de réalisation de la liaison surmoulée sera alors obtenue par le placement du corps principal dans un outillage de surmoulage pouvant être centré par l'alésage 3 du fût 2 et contraint par la position du doigt 13 de passage de vitesses. Il est important de choisir un joint 20 en fonction des caractéristiques du plastique injecté dans le moule de surmoulage 21. En effet, le joint ne doit pas perdre ses propriétés d'étanchéité lorsqu'il est soumis aux conditions de températures nécessaires à l'injection de plastique. Selon un développement non représenté, la tête d'accrochage présente une surface sommitale usinée, tournée du côté de l'insert, et positionnée à une distance prédéterminée de l'insert. L'usinage de la tête d'accrochage permet d'adapter sa forme en fonction de la géométrie de l'insert. En effet, si l'insert est tridimensionnel, il est préférable de reporter la forme en V dans la matière de la tête d'accrochage. De plus, l'usinage de la tête d'accrochage permet d'obtenir une distance constante et prédéterminée entre la tête d'accrochage et l'insert, d'où une constance de production de l'organe d'assistance en ce qui concerne l'épaisseur de la liaison surmoulée. L'organe d'assistance ainsi obtenu est totalement modulaire lors de la réalisation de la liaison surmoulée, permettant de réaliser à moindre coûts des variantes de cet organe. 11 Revendications1. Organe pour l'assistance de la commande d'une boîte de vitesses d'un 5 véhicule automobile, comprenant : - un corps principal (1) comportant un fût (2) délimitant intérieurement un alésage (3), une tête d'accrochage (4) raccordée à la surface extérieure du fût (2) par une jonction (5), un insert (7) pourvu d'un chemin de billage (8), affleurant sur une face 10 d'une liaison surmoulée (6) enrobant, par sa face opposée, la tête d'accrochage (4), ladite jonction (5) étant munie d'une surface de positionnement (9) relatif du corps principal (1) par rapport à un moule de surmoulage, caractérisé en ce que la liaison surmoulée (6) comporte sur sa périphérie 15 une zone de raccordement d'une extrémité d'au moins un bras de support (10) venant conjointement de surmoulage avec la liaison surmoulée (6) pour former une pièce monobloc, ledit bras de support (10) intégrant à son extrémité libre un élément détectable (11) par un capteur correspondant. 20 2. Organe selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément détectable (11) est partiellement noyé pour constituer une saillie ou un affleurement par rapport à l'extrémité du bras de support (10). 3. Organe selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que 25 l'élément détectable (11) est un aimant. 4. Organe selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la surface de positionnement (9) comporte une gorge (19) annulaire dans laquelle un joint torique (20) est disposé pour assurer l'étanchéité avec 30 le moule de surmoulage (21). 5. Organe selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la surface de positionnement (9) est usinée. 6. Organe selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'attaque de coulée résultant de l'obtention du corps principal par fonderie est prévue au voisinage de la tête d'accrochage (4) pour être recouverte par la liaison surmoulée (6). 7. Organe selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la tête d'accrochage (4) présente une surface sommitale usinée tournée du côté de l'insert (7) et positionnée à une distance prédéterminée de l'insert (7).