Brevet FR2970311A1 — publié le 20120713

Frein de parking d'une boîte de vitesses [000l] L'invention concerne une boîte de vitesses équipée d'un frein de parking. Les véhicules automobiles doivent pouvoir bloquer leur boîte de vitesses par exemple par engagement d'un rapport. Pour les boîtes de vitesses automatiques à convertisseur de couple et pour les divers types de boîtes automatiques ou semi-automatiques à embrayage automatique, par exemple à embrayage centrifuge, l'arbre d'entrée n'est pas immobilisé en rotation par l'embrayage lorsque le moteur est à l'arrêt. Le véhicule peut donc rouler librement même si une vitesse est engagée. Pour éviter ceci, ces boîtes de vitesses sont équipées d'un dispositif d'arrêt, qui verrouille l'arbre de sortie par rapport au carter de la boîte de vitesses. Ce dispositif est appelé frein de parking. Il consiste généralement en une roue dentée solidaire de l'arbre de sortie de la boîte de vitesses et en un verrou monté pivotant sur un axe solidaire du carter. Le verrou permet l'immobilisation de la roue dentée. Il est relié au sélecteur de vitesses du véhicule. [0002] Pour adapter ce type de mécanisme d'immobilisation dans une boîte de vitesses, il est nécessaire d'adapter le carter de la boîte de vitesses en y créant un palier recevant le verrou, des ouvertures permettant la commande du verrou et en y ajoutant divers composants de fixation, axes, vis, goupilles. Ceci augmente le cout de réalisation du carter. De plus, la complication du montage de la boîte de vitesses et les ouvertures supplémentaires dans le carter peuvent entrainer des fuites. [0003i L'invention vise à améliorer la fabrication d'une boîte de vitesses en minimisant les modifications à apporter au carter pour intégrer un frein de parking. [0004] A cet effet, l'invention a pour objet une boîte de vitesses pouvant équiper un véhicule automobile, la boîte de vitesses comprenant un frein de parking comportant une roue dentée solidaire d'un arbre de sortie de la boîte de vitesses et un mécanisme d'immobilisation de la roue dentée, caractérisée en ce que le mécanisme d'immobilisation comprend : - un loquet comprenant une dent destinée à s'insérer dans un creux formé entre deux dents de la roue dentée et pouvant pivoter autour d'un arbre de la boîte de vitesses, - un levier de commande articulé autour d'un axe porté par le loquet, le levier de commande pouvant être manoeuvré pour mettre le frein de parking en service, - une tige de commande reliée au levier de commande par une liaison pivot, - un suiveur coopérant avec la tige de commande et s'appuyant d'une part sur une came formée dans un carter de la boîte de vitesses et d'autre part sur le loquet, la came définissant deux positions du suiveur, l'une dite enclenchée lorsque la dent du loquet est insérée dans un creux de la roue dentée, l'autre dite déclenchée, lorsque la dent du loquet n'est pas insérée dans un creux de la roue dentée. [000si Avantageusement, le suiveur est mobile en translation le long de la tige de commande et le mécanisme d'immobilisation comprend un ressort disposé le long de la tige de commande, exerçant un effort entre le suiveur et un épaulement de la tige de commande et destiné à repousser le suiveur vers sa position enclenchée, l'effort étant exercé lorsque le levier de commande est manoeuvré pour mettre le frein de parking en service. [0006] Dans un mode particulier de réalisation, le ressort est disposé le long de la tige de commande et prend appui d'une part sur le suiveur et d'autre part sur l'épaulement qui est situé contre la liaison pivot. [000n La boîte de vitesses peut comprendre des fourchettes destinées à modifier des rapports de la boîte de vitesses, les fourchettes étant mobiles le long d'un arbre de la boîte de vitesses autour duquel s'effectue le mouvement de pivot du loquet. [000si La boîte de vitesses peut comprendre un barillet destiné à piloter le mouvement des fourchettes. Le barillet peut actionner le levier de commande. [0009] L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages apparaîtront à la lecture de la description détaillée d'un mode de réalisation donné à titre d'exemple, description illustrée par le dessin joint dans lequel : - la figure 1 représente un mécanisme d'immobilisation conforme à l'invention ; ^ la figure 2 représente le mécanisme d'immobilisation de la figure 1 associé à un arbre de sortie et à un barillet de commande d'une boîte de vitesses ; - la figure 3 représente les éléments de la figure 2 associés à des fourchettes permettant la manoeuvre de la boîte de vitesses. [oolo] La figure 1 représente un mécanisme d'immobilisation 10 comprenant un loquet 11 permettant d'assurer l'immobilisation d'une roue denté d'une boîte de vitesses. Sur cette figure, la roue dentée n'est pas représentée. Le loquet 11 comprend une dent 12 destinée à s'insérer dans un creux formé entre deux dents de la roue dentée. Le mécanisme d'immobilisation 10 ainsi que la roue dentée associée forment un frein de parking. Le loquet 11 est mobile en rotation dans la boîte de vitesses. A cet effet, un axe de guidage de fourchettes de la boîte de vitesses prend place dans un alésage 13 du loquet 11 pour former une liaison pivot. [0011] Le mécanisme d'immobilisation 10 comprend un levier de commande 14 permettant de manoeuvrer le frein de parking. Le levier de commande 14 est mobile en rotation par rapport au loquet 11. Le levier de commande 14 est articulé autour d'un axe 15 porté par le loquet 11. Pour assurer cette mobilité, le loquet 11 peut comprendre une tige 16 terminée par un filetage 17. Le levier de commande 14 est alésé pour recevoir la tige 16. Une rondelle 18 et un écrou 19 empêche la translation du levier de commande 14 par rapport au loquet 11 le long de l'axe 15. [0012] Le mécanisme d'immobilisation 10 comprend une tige de commande 20 relié au levier de commande 14 par une liaison pivot 21 et se déplaçant sensiblement en translation lors de la rotation du levier de commande 14. [0013] Le mécanisme d'immobilisation 10 comprend un suiveur 22 pouvant glisser le long de la tige de commande 20. Le suiveur 22 comprend deux rouleaux 23 et 24. Pour ne pas surcharger la figure, le corps du suiveur 22 n'a pas été représenté. Les rouleaux 23 et 24 sont montés pivotant par rapport au corps du suiveur 22. Le suiveur 22 s'appuie le long d'une came 25 réalisée dans le carter de la boîte de vitesses. Le rouleau 23 permet au suiveur 22 de rouler le long de la came 25 afin de limiter d'éventuels efforts de frottement entre le suiveur 22 et la came 25. Par ailleurs, le suiveur 22, est en appui contre le loquet 11 par l'intermédiaire du rouleau 24 qui remplit la même fonction par rapport au loquet 11 que le rouleau 23 par rapport à la came 25. [0014] La came 25 définit deux positions du suiveur 22. Sur la figure 1, le rouleau 23 est en appui sur une zone 26 de la came 25. Dans cette position, dite enclenchée, l'appui du suiveur 22 sur le loquet 11 permet à la dent 12 du loquet 11 de s'insérer dans un creux de la roue dentée et le frein de parking est en service. Dans une autre position du suiveur 22, le rouleau 23 prend appui sur une zone 27 de la came 25. Dans cette seconde position du suiveur 22, dite déclenchée, la dent 12 du loquet 11 n'est pas insérée dans un creux de la roue dentée. Le frein de parking n'est pas en service. [0015] Le mécanisme d'immobilisation 10 comprend un ressort 28 disposé le long de la tige de commande 20 et permettant d'exercer un effort sur le suiveur 22 pour l'entrainer en appui vers la zone 26 où le frein est en service. Le ressort 28 est par exemple hélicoïdal. Il est enroulé autour de la tige de commande 20 et prend appui d'une part sur le suiveur 22 et d'autre part sur un épaulement 29 de la tige de commande 20, l'épaulement 29 étant situé contre la liaison pivot 21. [0016] La figure 2 représente le mécanisme d'immobilisation 10, décrit en figure 1, associé à un arbre de sortie 30 et à un barillet de commande 31 d'une boîte de vitesses. Sur cette figure la roue dentée qui permet l'immobilisation de l'arbre de sortie 30 est représentée et porte le repère 32. La roue 32 est solidaire de l'arbre 30. D'autres roues à denture hélicoïdale sont représentées sur la figure 2. Elles entrent dans des trains d'engrenage pour obtenir les différents rapports de la boîte de vitesses. La roue dentée 32 comprend en périphérie une succession alternée de creux 33 et de dents 34. Le mécanisme 10 est dans une position enclenchée. Autrement dit, la dent 12 du loquet 11 est dans un creux 33 de la roue dentée 32. [0017] Lorsque le levier de commande 14 est manoeuvré pour mettre le frein de parking en service, la tige de commande 20 et le ressort 28 tendent à déplacer le suiveur 22 vers la zone 26 pour déplacer le loquet 11 afin que la dent 12 puisse se placer dans un creux 33. Néanmoins en début de manoeuvre, la dent 12 peut être située en face d'une dent 34. Dans ce cas, le suiveur 22 reste en appui sur la zone 27 et le ressort 28 se comprime. Un léger mouvement du véhicule suffit alors à faire tourner légèrement la roue dentée 32 jusqu'à ce que la dent 12 se trouve en face d'un creux 33 et puisse s'y insérer, poussée par le suiveur 22. A chaque manoeuvre du mécanisme de frein de parking 10 et pendant l'action de crabotage de la dent 12 dans un creux 33 de la roue 32, nous avons une légère rotation de l'ensemble 10 autour de l'axe de fourchette 41. Cette rotation est compatible avec un déplacement tangentiel du doigt 36 dans la gorge 35 du barillet de commande 31. [ools] Le barillet de commande 31 comprend une gorge à rampe 35 dans laquelle peut circuler un doigt 36 du levier de commande 14. La forme de la gorge 35 est définie de façon à ce que certaines positions angulaires du barillet de commande 31 puisse commander le frein de parking. Ainsi, le barillet de commande 31 peut piloter à la fois les changements de rapports de la boîte de vitesses ainsi que le frein de parking. [0019] La figure 3 représente les éléments de la figure 2 auxquels on a ajouté deux fourchettes 37 et 38 destinées à modifier des rapports de la boîte de vitesses. Les fourchettes 37 et 38 sont pilotées par le barillet de commande 31 et plus précisément par des gorges, respectivement 39 et 40, réalisées dans le barillet de commande 31. [0020] Les fourchettes 37 et 38 sont guidées par un arbre 41 de la boîte de vitesses. Les fourchettes 37 et 38 sont mobiles en translation et en rotation le long de cet arbre 41. Avantageusement, on profite de la présence de cet arbre pour guider la rotation du loquet 11. Plus précisément, l'alésage 13 est ajusté sur une partie cylindrique de l'arbre 41. [0021] Les seules modifications apportées au carter de la boîte de vitesses sont les formes de la came 25. Ni les paliers ni la commande du mécanisme d'immobilisation 30 de la roue dentée 32 ne génère de modification du carter. REVENDICATIONS1. Boîte de vitesses pouvant équiper un véhicule automobile, la boîte de vitesses comprenant un frein de parking comportant une roue dentée (32) solidaire d'un arbre de sortie (30) de la boîte de vitesses et un mécanisme d'immobilisation (10) de la roue dentée (32), caractérisée en ce que le mécanisme d'immobilisation (10) comprend : - un loquet (11) comprenant une dent (12) destinée à s'insérer dans un creux (33) formé entre deux dents (34) de la roue dentée (32) et pouvant pivoter autour d'un arbre (41) de la boîte de vitesses, - un levier de commande (14) articulé autour d'un axe (15) porté par le loquet (11), le levier de commande (14) pouvant être manoeuvré pour mettre le frein de parking en service, - une tige de commande (20) reliée au levier de commande (14) par une liaison pivot (21), ^ un suiveur (22) coopérant avec la tige de commande (20) et s'appuyant d'une part sur une came (25) formée dans un carter de la boîte de vitesses et d'autre part sur le loquet (11), la came (25) définissant deux positions du suiveur (22), l'une dite enclenchée lorsque la dent (12) du loquet (11) est insérée dans un creux (33) de la roue dentée (32), l'autre dite déclenchée, lorsque la dent (12) du loquet (11) n'est pas insérée dans un creux (33) de la roue dentée (32). 2. Boîte de vitesses selon la revendication 1, caractérisée en ce que le suiveur (22) est mobile en translation le long de la tige de commande (20) et en ce que le mécanisme d'immobilisation (10) comprend un ressort (28) disposé le long de la tige de commande (20), exerçant un effort entre le suiveur (22) et un épaulement (29) de la tige de commande (20) et destiné à repousser le suiveur (22) vers sa position enclenchée, l'effort étant exercé lorsque le levier de commande (14) est manoeuvré pour mettre le frein de parking en service. 3. Boîte de vitesses selon la revendication 2, caractérisée en ce que le ressort (28) est disposé le long de la tige de commande (20) et prend appui d'une part sur le suiveur (22) et d'autre part sur l'épaulement (29), et en ce que l'épaulement (29) est situé contre la liaison pivot (21). 4. Boîte de vitesses selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend des fourchettes (37, 38) destinées à modifier des rapports de la boîte de vitesses, les fourchettes (37, 38) étant mobiles le long d'un arbre (41) de la boîte de vitesses autour duquel s'effectue le mouvement de pivot du loquet (11). 5. Boîte de vitesses selon la revendication 4, caractérisée en ce qu'elle comprend un barillet de commande (31) destiné à piloter le mouvement des fourchettes (37, 38), et en ce que le barillet de commande (31) actionne le levier de commande (14).