Brevet FR2978223A1 — publié le 20130125

L'invention se rattache au secteur technique des boîtes de vitesses pour véhicules automobiles et concerne plus particulièrement les boîtes de vitesses automatiques. Dans la suite la description, le terme boîte automatique doit être pris dans son acception large, en étant susceptible de concerner tous types de boîtes, notamment les boites de vitesses robotisées à simple ou double embrayage. On rappelle que ce type de boîte peut fonctionner soit en mode automatique, les rapports étant changés automatiquement au moment opportun, soit en mode manuel, les rapports étant changés par le conducteur au moyen de boutons, palettes, leviers.... En mode automatique, le levier ou autres systèmes de commandes, peut occuper généralement différentes positions, à savoir une position P (Park), R (Reverse), N (Neutre), D (Drive) et éventuellement S (Sport). Quel que soit le type de boîtes de vitesses automatiques, ces dernières doivent comporter un système de blocage lorsque le véhicule est en position (P). Généralement, ce système de blocage est assuré par un doigt susceptible de coopérer avec une roue dentée que présente une partie de la boîte de vitesses. Ce doigt peut être actionné par un chariot qui présente, à l'une de ses extrémités, des rouleaux superposés dont l'un coopère avec un profil en came que présente le doigt, tandis que l'autre coopère avec un chemin de roulement plaque que présente une partie de la boîte de vitesses. L'autre extrémité du chariot est accouplée à une tige montée en combinaison avec un ressort en étant apte à être commandée selon un mouvement de translation linéaire. Cette tige a pour fonction d'absorber le non mouvement susceptible de résulter, en position P de l'organe de commande de la boite de vitesses, du non engagement du doigt dans une encoche de la roue dentée. Ce système de glissière linéaire apte à absorber ou non cette différence de mouvement résultant du positionnement du doigt par rapport à une encoche (verrouillage de la boîte) ou non (non verrouillage de la boîte) présente un certain encombrement. L'invention s'est fixée pour but de remédier à ces inconvénients de manière simple, sûre, efficace et rationnelle. Le problème que se propose de résoudre l'invention est de pouvoir assurer le blocage de la boîte de vitesses automatique notamment en position P, par un dispositif compact de faible encombrement et particulièrement fiable dans son fonctionnement. Pour résoudre un tel problème, il a été conçu et mis au point un dispositif de verrouillage en position parc d'une boîte de vitesses automatique pour véhicule automobile comprenant un chariot assujetti à un système de commande commandé par une partie de la boite de vitesses pour être déplacée en translation par rapport à un doigt de verrouillage apte à coopérer avec une couronne dentée que présente ladite boite de vitesses, ledit chariot étant accouplé à des moyens actionnés par un actionneur pour être déplacé, si nécessaire dans une position fixe du système de commande. L'objet de l'invention est donc de remplacer le système avec glissière linéaire par un système angulaire. Selon l'invention, les moyens sont constitués par deux leviers compacts superposés et montés pivotant par rapport à un axe à l'encontre d'un ressort, l'un des leviers étant accouplé au chariot, tandis que l'autre levier est accouplé au système de commande. Selon d'autres caractéristiques, le ressort est monté sur l'axe pivot entre les deux leviers pour permettre un déplacement angulaire simultané desdits leviers ou de l'un des leviers par rapport à l'autre levier en position de butée. Le levier de système de commande présente un doigt d'indexation apte à coopérer, en fonction d'une position sélectionnée du système de commande, avec des formes complémentaires que présente une platine support dans laquelle sont montés pivotant ledit levier de système de commande, et le levier de chariot. Le levier de chariot coopère avec un axe de blocage actionné par l' actionneur. Il ressort donc de ces caractéristiques, que le déplacement du doigt de verrouillage pour absorber ou non la différence de mouvement ne résulte plus, selon l'état antérieur de la technique, d'un système de glissière linéaire mais, selon l'invention, d'un système commandé en rotation permettant de réduire de manière significative son encombrement. De manière importante, le dispositif selon l'invention est apte à prendre en compte les positions possibles du système de commande qui sont le point neutre, la 4ème et la marche arrière. Il en résulte les caractéristiques techniques fonctionnelles suivantes : lorsque l'ensemble des leviers de système de commande et de chariot est positionné en position point neutre, le système de commande en position point neutre/4ème./marche arrière, et l'actionneur non alimenté, un jeu de quelques millimètres apparaît entre l'axe de blocage et le levier de chariot. 5 10 15 20 25 lorsque l'ensemble des leviers de système de commande et de chariot est en position 4ème, le système de commande en position 4ème et l'actionneur non alimenté, le chariot recule par rapport au doigt de verrouillage, le levier de chariot étant entrainé angulairement directement par le levier de système de commande par l'intermédiaire du ressort, lesdits leviers étant indexés en position 4ème dans la platine support. - lorsque l'ensemble des leviers de système de commande et de chariot est en position marche arrière, le système de commande en position marche arrière, et l'actionneur non alimenté, le levier de chariot est bloqué par l'axe de blocage, tandis que le levier de système de commande est déplacé angulairement à l'encontre du ressort, pour être indexé en position marche arrière dans la platine. - lorsque l'ensemble des leviers de système de commande et de chariot est en position P, le doigt de verrouillage non engagé dans une encoche de la roue dentée, le système de commande en position marche arrière et l'actionneur alimenté, le ressort absorbe le déplacement relatif entre le levier de système de commande indexé en position marche arrière dans la platine, et le levier de chariot en appui sur l'axe de blocage déplacé par ledit actionneur. - lorsque l'ensemble des leviers de système de commande et de chariot est engagé en position P, le doigt de verrouillage engagé dans une encoche de la couronne dentée, le système de commande en position marche arrière, et l'actionneur alimenté, le levier de système de commande est indexé en position marche arrière dans la platine et le chariot est ramené en avant sur le doigt de verrouillage sous l'effet de déplacement du levier de chariot en appui avec l'axe de blocage lors de l'arrêt de l'alimentation de l' actionneur. Selon une autre caractéristique, pour résoudre le problème posé de déverrouiller le dispositif dans des conditions extrêmes, le levier du chariot présente en débordement de sa base un épaulement engagé dans une ouverture du levier de système de commande pour créer une zone de contact direct. L'invention est exposée ci-après plus en détail à l'aide des figures des dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective du dispositif de verrouillage selon l'invention ; - la figure 2 est une vue en perspective correspondant à la figure 1 considéré par le dessous de l'ensemble de levier et de système de commande et de chariot monté sur un axe pivot en combinaison avec un ressort de torsion ; - la figure 3 est une vue en perspective de l'ensemble des leviers ; - la figure 4 est une vue en perspective du dispositif en position point neutre du levier et en position point neutre, 4ème, marche arrière, du système de commande ; - la figure 5 est une vue en perspective montrant la position du levier de chariot et du levier de système de commande tel qu'indiqué à la figure 4 ; - la figure 6 est une vue en perspective du dispositif de l'ensemble des leviers et du système de commande, en position 4ème ; - la figure 7 est une vue en perspective montrant le positionnement des leviers selon la position du système de commande comme indiqué à la figure 6 ; - la figure 8 est une vue en perspective montrant le positionnement des leviers, l'ensemble des leviers étant en position marche arrière et le système de commande également en position marche arrière ; - la figure 9 est une vue en perspective du dispositif lorsque l'ensemble des leviers est en position P et le doigt non engagé dans une encoche de la roue dentée, tandis que le système de commande est en position marche arrière ; - la figure 10 est une vue en perspective du dispositif lorsque l'ensemble de leviers est en position P et dans le cas où le doigt est engagé dans une encoche de la roue dentée, le système de commande étant en position marche arrière ; - la figure 11 montre le positionnement des leviers selon la configuration illustrée figure 10 ; - la figure 12 est une vue partielle et en perspective montrant la zone de contact direct entre le levier de chariot et le levier de système de commande ; Comme indiqué, le dispositif de verrouillage en position P (Park) de la boîte de vitesses automatique comprend, d'une manière connue, un chariot (1) assujetti à un système de commande (2) commandée par une partie de la boite de vitesses pour être déplacé en translation comme il sera indiqué dans la suite de la description, par rapport à un doigt de verrouillage (3). L'une des extrémités du chariot (1) présente des rouleaux dont l'un coopère avec un profil en came (3a) du doigt et l'autre avec un chemin de roulement plat (4) que présente une partie de la boite de vitesses. D'une manière connue, le doigt (3) présente un bossage (31)) destiné à coopérer avec une roue dentée que présente une partie de la boite de vitesses. Lorsque le bossage (31)) est engagé dans une des encoches de la roue dentée, la boîte de vitesses est bloquée. Selon l'invention, la commande du chariot (1) pour absorber le non mouvement lorsque le bossage du doigt ne coopère pas avec une encoche, est assuré par un ensemble de deux leviers (5) et (6) de forme géométrique compacte. Le levier (5) constitue le levier de chariot, tandis que le levier (6) constitue le levier de système de commande. Lesdits leviers (5) et (6) sont montés pivotants par rapport à un axe (7) à l'encontre d'un ressort de torsion (8). Le levier de chariot (5) est accouplé à son extrémité libre du chariot (1) considéré à l'opposé de son extrémité coopérant avec le doigt (3). Le levier de système de commande (6) est accouplé, par exemple par une biellette (2), à un système de commande commandé par la boîte de vitesses. Le ressort (8) est monté sur l'axe pivot (7), entre les deux leviers (5) et (6), pour permettre un déplacement angulaire simultané desdits leviers ou un déplacement de l'un des leviers par rapport à l'autre en position de butée comme il sera indiqué dans la suite de la description. Le levier de système de commande (6) présente un doigt d'indexation (9), apte à coopérer en fonction des positions sélectionnées du système de commande, avec des formes complémentaires (10a) que présente une platine support (10) dans laquelle sont montés pivotants les leviers (5) et (6). Le levier de chariot (5) coopère avec un axe de blocage (11) actionné par exemple par un actioneur assujetti à l'organe de commande de boîte. Le système de commande entraine angulairement l'ensemble des leviers (5) et (6) par l'intermédiaire de la biellette (2), sous l'effet de l' actionnement de l'actionneur, afin d' entraîner le chariot (1) sur le profil en came (3a) du doigt (3) pour engager le bossage (31)) dans une encoche de la roue dentée correspondant au verrouillage. Comme indiqué, le dispositif est maintenu en position point mort, 4ème, et marche arrière par le doigt d'indexation (9), malgré l'effort contraire exercé par le ressort de torsion (8). L'indexage devient moteur après environ 60 % de la course du système de commande. Un jeu, d'environ plus ou moins deux millimètres, est assuré au niveau de la liaison de la biellette avec le levier du système de commande (6) dans le sens de déplacement dudit levier afin de garantir l'absence d'efforts parasites sur le système de commande. A noter que le déverrouillage manuel du dispositif peut être effectué par tous moyens connus, en étant susceptibles d'être agencés pour être commandés depuis l'habitacle du véhicule. Le dispositif selon l'invention est apte à fonctionner selon les positions possibles du système de commande à savoir point neutre, 4ème, marche arrière. On renvoie aux figures 4 à 11. Aux figures 4 et 5, les leviers (5) et (6) sont en position point neutre, le système de commande étant en position, point mort, 4ème, marche arrière. L'actionneur n'étant pas alimenté, un jeu de quelques millimètres, de l'ordre de 1mm, apparaît entre l'axe de blocage (11) et une partie de levier de chariot (5). Aux figures 6 et 7, les leviers (5) et (6) et le système de commande sont en position 4ème, l'actionneur n'est pas alimenté. Dans ce cas, et comme le montre la figure 6, le chariot (1) est reculé sur la piste (3a) du doigt de verrouillage (3). Le levier de chariot (6) est entrainé directement par le levier de système de commande (6). Le levier de système de commande (6), par l'intermédiaire du doigt (9) est indexé en position 4ème. Il en est par conséquent de même du levier de chariot (5) figure 7. A la figure 8, les leviers (5) et (6) et le système de commande sont en position marche arrière. L'actionneur n'est pas alimenté de sorte que le chariot (1) est bloqué par l'axe de blocage (11). Le ressort (8) absorbe les déplacements relatifs entre le levier de système de commande (6) et le levier de chariot (5). Les leviers (5) et (6) sont indexés en position marche arrière par le doigt (9) dans la platine (10). A la figure 9, le dispositif est représenté lorsque le doigt (3) n'est pas engagé dans une encoche de la roue dentée. Les leviers (5) et (6) sont en position P. Le système de commande est en position marche arrière. L'actionneur étant alimenté, le levier de système de commande (9) est toujours indexé en position marche arrière. Le ressort (8) absorbe le déplacement relatif entre le levier de système de commande (6) et le levier de chariot (5) comme indiqué précédemment. Dans ce cas, l'axe de blocage (11), commandé par l'actionneur, vient en appui sur le levier de chariot (5). Aux figures 10 et 11, le doigt (3) est engagé dans une des encoches de la roue dentée, les leviers (5) et (6) et le système de commande étant dans les positions indiquées précédemment pour la figure 9. Comme précédemment, l'actionneur étant alimenté, le levier de système de commande (6) est indexé en position marche arrière. Par contre, le doigt (3) étant engagé dans une encoche de la roue comme indiqué, l'axe de blocage (11) vient en appui sur le levier de chariot (5) lorsque l'alimentation de l'actionneur sera accouplé. Comme le montre la figure 12, pour le déverrouillage du dispositif en position (P) le levier de système de commande (6) est en contact direct avec une partie du levier de chariot (5). Dans ce but, le levier de chariot (5) présente, en débordement de sa base, un épaulement (5a) apte à être engagé dans une ouverture (6a) du levier de système de commande (6) pour créer une zone de contact direct (6b). Les avantages ressortent bien de la description.5