Brevet FR3040457A1 — publié le 20170303

DISPOSITIF DE VERROUILLAGE DEBRAYABLE POUR UN ENSEMBLE SELECTEUR DE VITESSE L'invention a trait à un dispositif de verrouillage débrayable pour un ensemble sélecteur de vitesse destiné à être intégré dans un véhicule automobile, à un ensemble sélecteur de vitesse comprenant un tel dispositif de verrouillage débrayable ainsi qu'à un véhicule automobile comprenant un tel ensemble sélecteur de vitesse. Plus particulièrement, un ensemble sélecteur de vitesse pour un véhicule automobile comprend usuellement un arbre sélecteur de vitesse, solidaire d'un levier de changement de vitesse, et monté sur un support de sorte à être apte à pivoter par rapport au support autour d'au moins un axe de sélection sur une commande du levier de changement de vitesse par un utilisateur. L'arbre sélecteur de vitesse peut par exemple être relié à une tringlerie commandant une ou plusieurs fourchettes de commandes de la boîte de vitesse selon la position de l'arbre sélecteur de vitesse. L'ensemble sélecteur de vitesse peut également comprendre un dispositif de verrouillage permettant de maintenir, de manière élastique, le levier de changement de vitesse dans des positions prédéfinies de sorte à guider l'utilisateur du levier de changement de vitesse en lui fournissant une rétroaction lors de la manipulation du levier. Le document de brevet FR 2 298 827 divulgue un ensemble sélecteur de vitesse muni d'un tel dispositif de verrouillage dans lequel le dispositif de verrouillage comprend un organe de verrouillage avec une base solidaire de l'arbre sélecteur de vitesse et une bille montée élastiquement sur la base, ainsi qu'une surface à encoches solidaire du support et disposée en regard de l'organe de verrouillage de sorte à ce que la bille de l'organe de verrouillage coopère élastiquement avec au moins une encoche de la surface. Dans certaines applications et situation, il peut être souhaitable de pouvoir intégrer des positions prédéfinies supplémentaires à l'ensemble sélecteur de vitesse, par exemple lors du basculement entre le moteur thermique et le moteur auxiliaire d'un véhicule automobile hybride. La présente invention vient améliorer cette situation. 3040457 2 Plus particulièrement, l'invention a pour objectif de proposer un ensemble sélecteur de vitesse comprenant des moyens d'ajout de positions prédéfinies supplémentaires, qui soit simple, économique, fiable, permette d'ajouter lesdites positions prédéfinies de manière dynamique et aisément 5 commandable, et qui préserve l'agrément de conduite de l'utilisateur du véhicule automobile. A cette fin, l'invention a pour objet un dispositif de verrouillage débrayable pour un ensemble sélecteur de vitesse destiné à être intégré dans un véhicule automobile, l'ensemble sélecteur de vitesse comprenant un arbre 10 sélecteur de vitesse, solidaire d'un levier de changement de vitesse, et monté sur un support de sorte à être apte à pivoter par rapport au support autour d'au moins un axe de sélection sur une commande du levier de changement de vitesse par un utilisateur, le dispositif comprenant : 15 - un organe de verrouillage comprenant une base, apte à être solidaire de l'un parmi le support et l'arbre sélecteur de vitesse, ainsi qu'une bille montée élastiquement sur la base, - une surface à encoches, apte à être solidaire de l'autre parmi le support et l'arbre sélecteur de vitesse, la surface à encoches étant apte à être 20 disposée en regard de l'organe de verrouillage de sorte à ce que la bille de l'organe de verrouillage coopère élastiquement avec au moins une encoche de la surface à encoches. Le dispositif comporte des moyens de débrayage aptes à déplacer la base de l'organe de verrouillage et la surface à encoches, relativement l'un à 25 l'autre, de sorte à empêcher une coopération entre la bille de l'organe de verrouillage et la surface à encoches. Selon une réalisation, les moyens de débrayage comprennent un électroaimant. Selon une réalisation, les moyens de débrayage comprennent un 3 0 ressort de rappel pour appliquer à la base une force de rappel dans une direction opposée à une direction d'action de l'électroaimant. Selon une réalisation, l'électroaimant est apte à être monté sur le support et le ressort de rappel est apte à relier élastiquement la base de 3040457 3 l'organe de verrouillage au support. Selon une réalisation, la base de l'organe de verrouillage est apte à être montée sur l'un parmi le support et l'arbre sélecteur de vitesse de sorte à être apte à pivoter autour d'un axe de débrayage entre 5 - une position embrayée dans laquelle la bille de l'organe de verrouillage est apte à coopérer élastiquement avec au moins une encoche de la surface à encoches et - une position débrayée dans laquelle la bille de l'organe de verrouillage n'est pas apte à coopérer avec la surface à encoches. 10 Selon une réalisation, l'axe de débrayage est sensiblement perpendiculaire à l'axe de sélection et, dans la position embrayée, la base de l'organe de verrouillage s'étend sensiblement radialement par rapport à l'axe de sélection. Selon une réalisation, la surface à encoches est un secteur denté 15 présentant des encoches orientées selon l'axe de sélection. L'invention a également pour objet un ensemble sélecteur de vitesse destiné à être intégré dans un véhicule automobile comprenant un support ainsi qu'un arbre sélecteur de vitesse, solidaire d'un levier de changement de vitesse, et monté sur le support de sorte à être apte à pivoter par rapport au 20 support autour d'au moins un axe de sélection sur une commande du levier de changement de vitesse par un utilisateur, l'ensemble sélecteur de vitesse comportant un dispositif de verrouillage débrayable tel que décrit ci-avant, dans lequel la base de l'organe de verrouillage est solidaire de l'un parmi le support et l'arbre sélecteur de vitesse et dans lequel la surface à encoches est solidaire 25 de l'autre parmi le support et l'arbre sélecteur de vitesse. L'invention a encore pour objet un véhicule automobile comprenant un ensemble sélecteur de vitesse tel que décrit ci-avant. Selon une réalisation, le véhicule automobile est un véhicule automobile hybride comprenant un moteur thermique et au moins un moteur 30 auxiliaire aptes à entrainer au moins une roue motrice du véhicule automobile, dans lequel les moyens de débrayage de l'ensemble sélecteur de vitesse sont commandés sur une sélection de l'un parmi le moteur thermique et ledit au moins un moteur auxiliaire pour entrainer ladite roue motrice, préférentiellement 3040457 4 commandés sur une sélection du moteur thermique pour entrainer ladite roue motrice. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description suivante de plusieurs de ses formes de réalisation, 5 données à titre d'exemples non limitatifs, en regard des dessins joints. Sur les dessins : - la figure 1 est une vue de face d'un dispositif de verrouillage débrayable et d'un ensemble sélecteur de vitesse conforme à l'invention dans une première position de l'arbre sélecteur de vitesse ; 10 - la figure 2 est une vue de face du dispositif de verrouillage débrayable et de l'ensemble sélecteur de vitesse de la figure 1 dans une deuxième position de l'arbre sélecteur de vitesse ; - la figure 3 est une vue de détail en coupe du dispositif de verrouillage débrayable et de l'ensemble sélecteur de vitesse de la figure 1 ; 15 - la figure 4 est une vue latérale du dispositif de verrouillage débrayable et de l'ensemble sélecteur de vitesse des figures 1 et 2 illustrant notamment les moyens de débrayage du dispositif de verrouillage débrayable; - la figure 5 est une vue de détail latérale du dispositif de verrouillage débrayable illustrant la position embrayée et la position débrayée de l'organe 20 de verrouillage. Sur les différentes figures, les mêmes références désignent des éléments identiques ou similaires. La figure 1 illustre un ensemble sélecteur de vitesse 2 destiné à être intégré dans un véhicule automobile. 25 Un tel ensemble sélecteur de vitesse 2 comprend un support 3 ainsi qu'un arbre sélecteur de vitesse 4. L'arbre sélecteur de vitesse 4 est usuellement solidaire d'un levier de changement de vitesse 5 pouvant être commandé manuellement par un utilisateur du véhicule automobile. L'arbre sélecteur de vitesse 4 est ainsi monté sur le support 3 de 30 sorte à être apte à pivoter par rapport au support 3 autour d'au moins un axe de sélection S sur une commande du levier de changement de vitesse 5 par l'utilisateur. L'arbre sélecteur de vitesse 4 est usuellement relié à une tringlerie commandant une ou plusieurs fourchettes de commandes de la boîte de 3040457 5 vitesse selon la position de l'arbre sélecteur de vitesse 4. Il est ainsi possible de sélectionner un rapport de boîte de vitesse en fonction de la commande du levier de changement de vitesse 5 par l'utilisateur. Pour permettre une commande aisée du levier de changement de 5 vitesse 5 l'arbre sélecteur de vitesse 4 peut pivoter par rapport au support 3 autour de plusieurs axes de sélection S. Les figures 1 et 2 illustrent respectivement l'arbre sélecteur de vitesse 4 dans une première position et une deuxième position par rapport au support 3, l'arbre sélecteur de vitesse 4 ayant pivoté par rapport à l'axe de 10 sélection S entre la première position et la deuxième position. L'ensemble sélecteur de vitesse 2 comporte par ailleurs un dispositif de verrouillage débrayable 6. Le dispositif de verrouillage débrayable 6 est illustré notamment sur la figure 3 et comprend un organe de verrouillage 7 ainsi qu'une surface à 15 encoches 8. L'organe de verrouillage 7 et la surface à encoches 8 sont notamment aptes à être disposés l'un en regard de l'autre, comme illustré sur la figure 4 et la figure 5. L'organe de verrouillage 7 est détaillé sur la figure 3 et comprend une base 9 ainsi qu'une bille 10 montée élastiquement sur la base 9. 20 La base 9 est apte à être solidaire de l'un parmi le support 3 et l'arbre sélecteur de vitesse 4. La surface à encoches 8 est apte à être solidaire de l'autre parmi le support 3 et l'arbre sélecteur de vitesse 4. Dans l'exemple des figures, la base 9 est solidaire du support 3 et la surface à encoches 8 est solidaire de l'arbre sélecteur de vitesse 4. 25 Alternativement, la base 9 pourrait être solidaire de l'arbre sélecteur de vitesse 4 et la surface à encoches 8 pourrait être solidaire du support 3. La base 9 peut ainsi présenter par exemple une forme sensiblement tubulaire avec une ouverture supérieure 11 de dimension inférieure à la dimension maximale de la bille 10. La bille 10 peut ainsi être accueille dans la 30 base 9 avec un ressort 12 en appui d'une part sur la bille 10 et d'autre part sur une extrémité inférieure 13 de la base 9. Le ressort 12 peut ainsi permettre d'assurer une extension partielle de la bille 10 hors de la base 9, par l'ouverture supérieure 11. 3040457 6 La surface à encoches 8 comporte une pluralité d'encoches 14. La surface à encoches 8 est apte à être disposée en regard de l'organe de verrouillage 7 de sorte à ce que la bille 10 de l'organe de verrouillage 7 coopère élastiquement avec au moins une encoche 14. 5 Par « coopère élastiquement », on entend notamment que la bille 10 montée élastiquement sur la base 9 est apte à venir se loger dans une encoche 14 de sorte à être maintenu de manière amovible dans l'encoche 14 par l'effet de la force élastique exercée par le ressort 12. Dans un mode de réalisation de l'invention, la surface à encoches 8 10 peut ainsi être un secteur denté présentant des encoches 14 orientées selon l'axe de sélection S. Le dispositif de verrouillage débrayable 6 comporte en outre des moyens de débrayage 15 aptes à déplacer la base 9 de l'organe de verrouillage 7 et la surface à encoches 8, relativement l'un à l'autre, de sorte à 15 empêcher une coopération entre la bille 10 de l'organe de verrouillage 7 et la surface à encoches 8. Pour cela, la base 9 de l'organe de verrouillage 7 peut être montée sur l'un parmi le support 3 et l'arbre sélecteur de vitesse 4, par exemple sur le support 3, de sorte à être apte à pivoter autour d'un axe de débrayage D. 20 Comme illustré sur la figure 5, la base 9 de l'organe de verrouillage 7 est par exemple montée sur le support 3 au moyen d'un pivot 19. De cette manière la base 9 est apte à pivoter entre une position embrayée 9' et une position débrayée 9" illustrées sur la figure 5. Dans la position embrayée 9', la bille 10 de l'organe de verrouillage 7 25 est apte à coopérer élastiquement avec au moins une encoche 14 de la surface à encoches 8. Dans la position débrayée 9", la bille 10 de l'organe de verrouillage 7 n'est pas apte à coopérer avec la surface à encoches 8. L'axe de débrayage D peut par exemple être sensiblement 30 perpendiculaire à l'axe de sélection S, comme illustré sur les figures. Dans la position embrayée 9', la base 9 de l'organe de verrouillage 7 peut ainsi s'étendre sensiblement radialement par rapport à l'axe de sélection S. Les moyens de débrayage 15 peuvent par ailleurs comprendre un 3040457 7 électroaimant 16 visible notamment sur la figure 4. L'électroaimant 16 peut par exemple être commandé électriquement pour exercer une force sur la base 9 selon une direction d'action A, de sorte à déplacer la base 9 de l'organe de verrouillage 7 relativement à la surface à 5 encoches 8. La direction d'action A peut par exemple être sensiblement perpendiculaire à l'axe de débrayage D. A cette fin la base 9 peut comporter un matériau ferromagnétique sensible à l'attraction magnétique exercée par l'électroaimant 16 lorsqu'il est actif. Selon les modes de réalisation, l'électroaimant 16 peut, lorsqu'il est 10 activé, tendre à éloigner de lui, ou à attirer vers lui, la base 9. Dans un mode de réalisation, l'électroaimant 16 peut, lorsqu'il est activé tendre à éloigner de lui la base 9. Dans ce mode de réalisation, les moyens de débrayage 15 peuvent par ailleurs comprendre une butée 17 illustrée par exemple sur les figures 4 et 5 pour limiter le déplacement de la 15 base 9. La butée 17 peut être disposée à l'opposé de l'électroaimant 16 par rapport à la base 9. L'électroaimant 16 est par exemple monté sur le support 3. Les moyens de débrayage 15 peuvent également comporter un ressort de rappel 18. Le ressort de rappel 18 peut être disposé de sorte à 20 appliquer à la base 9 une force de rappel dans une direction opposée à la direction d'action A de l'électroaimant 16. Le ressort de rappel 18 peut par exemple relier élastiquement la base 9 de l'organe de verrouillage 7 au support 3. Dans une variante de réalisation, l'électroaimant 16 peut être 25 remplacé par un actionneur électrique, par exemple un moteur électrique. Un tel moteur électrique peut par exemple être relié au support 3 et à la base 9 et être apte à faire pivoter la base 9 par rapport au support 3 sur une commande électrique. Dans une autre variante de réalisation, combinable le cas échéant 30 avec les modes de réalisation décrits ci-avant, la base 9 de l'organe de verrouillage 7 peut être fixe et la surface à encoches 8 peut être déplacée par les moyens de débrayage 15 pour empêcher une coopération entre la bille de l'organe de verrouillage et la surface à encoches. 3040457 8 Ainsi notamment, les moyens de débrayage 15 peuvent être disposés sur l'arbre sélecteur de vitesse 4. Par ailleurs, le véhicule automobile sur lequel est monté 1' ensemble sélecteur de vitesse 2 et le dispositif de verrouillage débrayable 6 5 décrits ci-avant peut être un véhicule automobile hybride comprenant au moins une roue motrice ainsi qu'un moteur thermique et au moins un moteur auxiliaire aptes à entrainer ladite roue motrice. Dans ce mode de réalisation du véhicule automobile, les moyens de débrayage 15 de l'ensemble sélecteur de vitesse 2 peuvent être commandés 10 sur une sélection de l'un parmi le moteur thermique et ledit au moins un moteur auxiliaire pour entrainer ladite roue motrice. Ainsi par exemple les moyens de débrayage 15 peuvent être commandés sur une sélection du moteur thermique pour entrainer ladite roue motrice. 15 De cette manière, lorsque le moteur auxiliaire est sélectionné pour entraîner la roue motrice, des positions de verrouillage additionnelles sont fournies par la coopération élastique de la bille 10 de l'organe de verrouillage 7 et la surface à encoches 8. A l'inverse, lorsque le moteur thermique est sélectionné pour 20 entraîner la roue motrice, lesdites positions de verrouillage additionnelles sont désactivée par le débrayage du dispositif de verrouillage débrayable 6, c'est-à-dire par exemple par le passage dans la position débrayée 9" de la base 9 de l'organe de verrouillage 7 empêchant la coopération entre la bille 10 de l'organe de verrouillage 7 et la surface à encoches 8. 25 REVENDICATIONS1. Dispositif de verrouillage débrayable (6) pour un ensemble sélecteur de vitesse (2) destiné à être intégré dans un véhicule automobile, l'ensemble sélecteur de vitesse comprenant un arbre sélecteur de vitesse (4), solidaire d'un levier de changement de vitesse (5), et monté sur un support (3) de sorte à être apte à pivoter par rapport au support autour d'au moins un axe de sélection (S) sur une commande du levier de changement de vitesse par un utilisateur, le dispositif comprenant : - un organe de verrouillage (7) comprenant une base (9), apte à être solidaire de l'un parmi le support (3) et l'arbre sélecteur de vitesse (4), ainsi qu'une bille (10) montée élastiquement sur la base, - une surface à encoches (8), apte à être solidaire de l'autre parmi le support et l'arbre sélecteur de vitesse, la surface à encoches étant apte à être disposée en regard de l'organe de verrouillage (7) de sorte à ce que la bille (10) de l'organe de verrouillage coopère élastiquement avec au moins une encoche (14) de la surface à encoches (8), le dispositif étant caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de débrayage (15) aptes à déplacer la base (9) de l'organe de verrouillage (7) et la surface à encoches (8), relativement l'un à l'autre, de sorte à empêcher une coopération entre la bille (10) de l'organe de verrouillage et la surface à encoches (8). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les 25 moyens de débrayage (15) comprennent un électroaimant (16). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens de débrayage (15) comprennent un ressort de rappel (18) pour appliquer à la base (9) une force de rappel dans une direction opposée à une direction d'action (A) de l'électroaimant (16). 30 4. Dispositif selon la revendication 2 et la revendication 3, caractérisé en ce que l'électroaimant (16) est apte à être monté sur le support (3) et en ce que le ressort de rappel (18) est apte à relier élastiquement la base 3040457 10 (9) de l'organe de verrouillage (7) au support (3). 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la base (9) de l'organe de verrouillage (7) est apte à être montée sur l'un parmi le support (3) et l'arbre sélecteur de vitesse (4) de sorte à 5 être apte à pivoter autour d'un axe de débrayage (D) entre - une position embrayée (9') dans laquelle la bille (10) de l'organe de verrouillage (7) est apte à coopérer élastiquement avec au moins une encoche (14) de la surface à encoches (8) et - une position débrayée (9") dans laquelle la bille (10) de l'organe de 10 verrouillage (7) n'est pas apte à coopérer avec la surface à encoches (8). 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'axe de débrayage (D) est sensiblement perpendiculaire à l'axe de sélection (S) et en ce que, dans la position embrayée (9'), la base (9) de l'organe de verrouillage (7) s'étend sensiblement radialement par rapport à l'axe de sélection (S). 15 7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la surface à encoches (8) est un secteur denté présentant des encoches (14) orientées selon l'axe de sélection (S). 8. Ensemble sélecteur de vitesse (2) destiné à être intégré dans un véhicule automobile comprenant un support (3) ainsi qu'un arbre sélecteur de 20 vitesse (4), solidaire d'un levier de changement de vitesse (5), et monté sur le support de sorte à être apte à pivoter par rapport au support autour d'au moins un axe de sélection (S) sur une commande du levier de changement de vitesse par un utilisateur, l'ensemble sélecteur de vitesse (2) comportant un dispositif de verrouillage débrayable (6) selon l'une des revendications 1 à 7, dans lequel la base (9) de l'organe de verrouillage (7) est solidaire de l'un parmi le support (3) et l'arbre sélecteur de vitesse (4) et dans lequel la surface à encoches (8) est solidaire de l'autre parmi le support (3) et l'arbre sélecteur de vitesse (4). 9. Véhicule automobile comprenant un ensemble sélecteur de vitesse (2) selon la revendication 8. 10. Véhicule automobile selon la revendication 9, le véhicule automobile étant un véhicule automobile hybride comprenant un moteur 3040457 11 thermique et au moins un moteur auxiliaire aptes à entrainer au moins une roue motrice du véhicule automobile, dans lequel les moyens de débrayage (15) de l'ensemble sélecteur de vitesse (2) sont commandés sur une sélection de l'un parmi le moteur thermique et ledit au moins un moteur auxiliaire pour entrainer 5 ladite roue motrice, préférentiellement commandés sur une sélection du moteur thermique pour entrainer ladite roue motrice.