Brevet FR3053752A1 — publié le 20180112

DISPOSITIF DE VERROUILLAGE DE LA MARCHE ARRIERE D'UNE BOÎTE DE VITESSES A COMMANDE MANUELLE DE VEHICULE AUTOMOBILE. [0001] L'invention porte sur un dispositif de verrouillage de la marche arrière d'une boîte de vitesses à commande manuelle de véhicule automobile. Elle porte également sur un véhicule automobile, dans lequel la boîte de vitesses à commande manuelle comporte un tel dispositif de verrouillage de la marche arrière. [0002] De façon classique, un dispositif de commande manuelle de boîte de vitesses comprend un levier de manoeuvre relié à deux éléments mobiles de la boîte de vitesses par au moins une tige articulée et un levier de renvoi. Un basculement déterminé du levier de manoeuvre dans deux directions perpendiculaires entre elles permet la sélection et l'engagement d'un rapport correspondant de la boîte de vitesses. De plus, des organes de butée sont prévus qui coopèrent lors du basculement du levier de manoeuvre vers sa position de marche arrière, ainsi que des moyens de désengagement de ces organes de butée. [0003] De façon classique également, l'organe de butée peut être constitué d'un doigt de verrouillage escamotable relié au levier de manoeuvre par un câble de transmission. [0004] Ces moyens de verrouillage de marche arrière présentent l'inconvénient de générer des remontées vibratoires et du bruit lors de leur fonctionnement. [0005] Différents dispositifs de commande de boîte de vitesses présentant des moyens d'atténuer les bruits et vibrations, en particulier les bruits et vibrations générés contre les butées relatives aux rapports de vitesses, sont connus de l'art antérieur. [0006] Ainsi, par exemple, le document WO 2015/121561 décrit un dispositif de manoeuvre d'un câble d'actionnement comprenant une bague, qui est montée pour coulisser sur un levier et qui est reliée à une extrémité du câble d'actionnement rappelé par un ressort dans une position de repos pour laquelle la bague est en appui sur une partie du levier par l'intermédiaire d'un premier organe élastique, qui est monté fixe par rapport à l'un de la bague et du levier et sur lequel prend appui une première butée portée par l'autre de la bague et du levier. Ce dispositif comporte un deuxième organe élastique, 3053752 2 qui est fixé à l'un de la bague et du levier en étant espacé du premier organe élastique selon une direction axiale du levier et qui est monté pour coulisser librement par rapport à l'autre de la bague et du levier. Le premier organe élastique est un joint torique de section circulaire et la première butée est conique. 5 [0007] On connaît également, selon le document EP 1 178 247 B1, une boîte de vitesses de véhicule automobile, du type comprenant un pignon baladeur de marche arrière monté coulissant sur un axe dont chacune des extrémités est fixée dans une partie du carter formant butée pour le pignon. Au moins une rondelle est intercalée entre le pignon baladeur et une des butées. Cette rondelle, qui est adaptée pour modifier le bruit 10 résultant du choc du pignon contre la butée correspondante, est constituée d'une bague de métal dont une partie est parallèle aux faces du pignon et présente un surmoulage en matière plastique comportant des évidements. [0008] Le but de la présente invention est de fournir un dispositif de verrouillage de la marche arrière d'une boîte de vitesses à commande manuelle de véhicule automobile, 15 dans lequel les bruits et vibrations générés par le mouvement du mécanisme de verrouillage de la marche arrière sont atténués, voire supprimés. [0009] Un autre but de la présente invention est de fournir un tel dispositif de verrouillage de la marche arrière d'une boîte de vitesses à commande manuelle, qui soit applicable sans modifications coûteuses sur les boîtes de vitesses à commande manuelle à verrou 20 de marche arrière montées actuellement sur les véhicules automobiles. [0010] Enfin, c'est également un but de la présente invention de fournir un tel dispositif de verrouillage de marche arrière, qui soit de conception, de réalisation et de montage simples, qui soit efficace et économique. [0011] Pour parvenir à ces buts, la présente invention a pour objet un dispositif de 25 verrouillage de la marche arrière d'une boîte de vitesses à commande manuelle de véhicule automobile, qui comprend un corps de verrou fixé à un carter de la boîte de vitesses, et comportant un doigt de verrouillage, qui est monté coulissant dans un logement cylindrique dudit corps de verrou entre une position avancée, dans laquelle un épaulement du doigt de verrouillage vient en butée sur un épaulement radial du logement 30 cylindrique de sorte que l'extrémité du doigt de verrouillage fait saillie hors du logement cylindrique et est engagée à l'intérieur du carter de la boîte de vitesses pour empêcher l'engagement de la marche arrière, et une position rétractée dans laquelle le doigt de 3053752 3 verrouillage ne fait plus saillie hors du logement cylindrique et autorise, ainsi, l'engagement de la marche arrière. Des moyens de transmission par câble sont prévus pour transmettre au doigt de verrouillage son mouvement de coulissement dans le logement cylindrique, ainsi que des moyens de commande de ce dernier. De plus, le 5 dispositif de verrouillage selon la présente invention comporte un moyen d'amortissement du retour du doigt de verrouillage en position avancée contre la butée formée par l'épaulement radial du boîtier cylindrique de façon à amortir ou supprimer les bruits et vibrations générés par ce retour. [0012] Selon un mode préféré de réalisation de l'invention, ce moyen d'amortissement 10 est constitué par un joint torique élastique monté sur l'épaulement du doigt de verrouillage qui vient en contact avec l'épaulement radial du logement cylindrique formant butée du mouvement de coulissement du doigt de verrouillage en position avancée. [0013] De manière préférentielle, ce joint torique élastique est réalisé en caoutchouc. [0014] De manière préférentielle également, le doigt de verrouillage est réalisé en acier 15 trempé. [0015] Avantageusement, le corps de verrou est réalisé en une matière plastique chargée de fibres de verre. [0016] La présente invention a aussi pour objet un véhicule automobile, du type à commande manuelle de la boîte de vitesses, qui comporte un dispositif de verrouillage de 20 la marche arrière conforme à celui décrit ci-dessus dans ses grandes lignes. [0017] D'autres buts, avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront dans la description qui suit d'un exemple de réalisation, non limitatif de l'objet et de la portée de la présente demande de brevet, accompagnée de dessins dans lesquels : [0018] - la figure 1 est une vue en perspective, schématique, d'une commande manuelle 25 de vitesses à verrouillage de la marche arrière d'un véhicule automobile, et [0019] - la figure 2 est une vue en coupe partielle, schématique, du moyen de verrouillage de marche arrière de la commande manuelle de vitesses de la figure 1, avec son moyen d'atténuation des bruits et vibrations selon la présente invention. [0020] En référence au dessin de la figure 1, on a représenté, de façon schématique, un 30 exemple de réalisation d'une commande manuelle de vitesses d'un véhicule automobile. 3053752 4 Cette commande comprend un levier de changement de vitesses 1, relativement éloigné du carter 2 de la boîte de vitesses. Un basculement déterminé du levier de changement de vitesses 1 dans deux directions perpendiculaires entre elles permet la sélection et l'engagement d'un rapport correspondant de la boîte de vitesses, comme illustré par la 5 grille de sélection des vitesses 1A du boîtier de commande de vitesses 3 servant à guider le levier de changement de vitesses 1. [0021] Les références 4 et 5 désignent les câbles de commande de la boîte de vitesses, la référence 6 un manchon élastique de liaison et la référence 7 un palier support des câbles de commande 4 et 5. 10 [0022] De façon connue en soi également, un doigt de passage dans le carter 2 de la boîte de boîte de vitesses peut être déplacé par un mouvement du levier de changement de vitesses 1 pour pouvoir sélectionner et actionner une fourchette permettant l'enclenchement d'un rapport de vitesse déterminé. Le dispositif de verrouillage de la marche arrière, qui fait l'objet de l'invention, a pour fonction première, connue en elle- 15 même, de n'autoriser la sélection de la marche arrière qu'à certaines conditions, de manière à empêcher un passage accidentel de la marche arrière, à partir de l'un des rapports de marche avant, notamment. [0023] A cette fin, le dispositif de verrouillage de la marche arrière selon l'invention comprend un corps de verrou, de référence générale 10 (figure 2) et fixé rigidement sur le 20 carter 2 de la boîte de vitesses, un organe de transmission de la commande de déverrouillage tel un câble de déverrouillage désigné par la référence 40 et un organe de commande de cet organe de transmission, de type gâchette de déverrouillage 1B (figure 1), monté sur le levier de changement de vitesses 1 ou, en variante, sur une pièce portée par ce dernier. 25 [0024] En référence également au dessin de la figure 2, le corps de verrou 10 est fixé sur le carter 2 de boîte de vitesses, par exemple par une vis de fixation 30. Il présente une première partie de guidage 11 du câble de transmission 40 de la commande de déverrouillage et une seconde partie, de référence 12, sensiblement cylindrique, d'axe XX', « monobloc » avec la première partie 11, dirigée par son extrémité libre contre le 30 carter 2 de la boîte de vitesses et comportant un doigt de verrouillage 13, qui est monté mobile dans cette seconde partie 11 du corps de verrou 10 et qui a pour fonction de réaliser, comme décrit en détails ci-après, le blocage ou le déblocage de la marche arrière. 3053752 5 [0025] La seconde partie 12 du corps de verrou 10 présente la forme d'un cylindre creux d'axe XX' dont la paroi interne forme le logement cylindrique 15 de guidage du doigt de verrouillage 13. L'extrémité libre du logement cylindrique 15 présente un orifice pour le passage de l'extrémité libre 18 du doigt de verrouillage 13. 5 [0026] Le doigt de verrouillage 13 est monté coulissant dans le logement cylindrique 15 entre une position avancée, dans laquelle un épaulement 16 du doigt de verrouillage 13 vient en butée sur un épaulement radial 17 d'extrémité du logement cylindrique 15 de sorte que la partie d'extrémité libre 18 du doigt de verrouillage 13 fait saillie, comme représenté sur la figure 2, hors dudit logement cylindrique 15 et est engagée à l'intérieur 10 du carter 2 (non représenté) de la boîte de vitesses pour empêcher, de manière connue en soi, l'engagement de la marche arrière, et une position rétractée, non représentée, dans laquelle le doigt de verrouillage 13 est déplacé par coulissement vers la base du logement 15, ne fait plus saillie hors du logement cylindrique 15 et autorise, ainsi, l'engagement de la marche arrière. 15 [0027] Le coulissement du doigt de verrouillage 13 en position rétractée se fait contre l'action d'un ressort hélicoïdal de rappel 19 monté coaxialement au doigt de verrouillage 13. L'autre extrémité du ressort 19 s'appuie sur la face supérieure de la pièce fixe 21, qui est un bouchon, qui ferme le logement cylindrique 15 à sa base et a pour but d'éviter la sortie d'huile. 20 [0028] En position avancée, la sortie du doigt de verrouillage 13 hors du logement cylindrique 15 et son insertion dans le carter 2 de la boîte de vitesses interdit, de manière connue en soi, le passage de la marche arrière. [0029] La passage du doigt de verrouillage 13 de la position avancée à la position rétractée est obtenue par une traction mécanique sur le câble de déverrouillage 40 25 commandée par la gâchette de déverrouillage 1B mentionnée précédemment. [0030] Le relâchement du doigt de verrouillage 13 en position avancée (le choc contre l'épaulement radial 17 d'extrémité du logement 15) ou retour du doigt de verrouillage 13 de sa position rétractée génère des bruits et vibrations transmis à la gâchette de déverrouillage 1B. 30 [0031] Afin d'atténuer, voire de supprimer ces bruits et vibrations, selon le principe même de la présente invention, il est prévu un moyen d'amortissement du retour du doigt 3053752 6 de verrouillage 13 en position avancée contre la butée formée par l'épaulement radial 17 du logement cylindrique 15. [0032] Ce moyen d'amortissement est constitué par un joint torique élastique, de référence 50 et de préférence réalisé en caoutchouc, monté sur l'épaulement 16 du doigt 5 de verrouillage 13 qui vient en contact avec l'épaulement radial 17 formant butée du mouvement de coulissement du doigt de verrouillage 13 en position avancée. [0033] En variante, le joint élastique peut être de forme géométrique différente, par exemple être un joint plat. [0034] On notera que la matière constitutive du joint, caoutchouc par exemple, devra 10 être compatible avec l'huile de la boîte de vitesses. [0035] Le doigt de verrouillage 13 est avantageusement réalisé en acier trempé, et le corps de verrou 10 en une matière plastique, par exemple une matière plastique chargée de fibres de verre. [0036] On notera que la présente invention, qui est décrite ci-dessus dans un exemple 15 de réalisation au verrouillage de la marche arrière d'une boîte de vitesses, peut également s'appliquer mutatis mutandis au blocage d'autres dispositifs mécaniques, ou plus généralement mécatroniques, permettant d'adapter la transmission d'un mouvement entre un arbre moteur et un arbre récepteur, par exemple au blocage d'un différentiel. [0037] Le dispositif de commande manuelle de boîte de vitesses à verrouillage de la 20 marche arrière décrit ci-dessus présente de nombreux avantages, parmi lesquels les avantages suivants : [0038] - il est de conception et de réalisation simples, [0039] - il est de montage simple, notamment il n'entraîne qu'un faible coût d'outillage parce que le doigt de verrouillage étant déjà usiné, le joint d'amortissement - objet de la 25 présente invention - est facile à positionner et ce positionnement ne requiert qu'une petite modification de machine-outil, [0040] - il n'affecte pas la forme et la réalisation du corps de verrou, et 3053752 7 [0041] - il atténue substantiellement les remontées vibratoires et les bruits côté boîte de vitesses transmis à la gâchette de déverrouillage lors du retour du doigt de verrouillage en position de blocage de la marche arrière. 5 REVENDICATIONS: 1. Dispositif de verrouillage de la marche arrière d'une boîte de vitesses à commande manuelle de véhicule automobile, qui comprend un corps de verrou (10) fixé à un carter (2) de la boîte de vitesses,et comportant un doigt de verrouillage (13), qui est monté coulissant dans un logement cylindrique (15) du corps de verrou (10) entre une position avancée, dans laquelle un épaulement (16) dudit doigt de verrouillage (13) vient en butée sur un épaulement radial (17) du logement cylindrique (15) de sorte que l'extrémité (18) du doigt de verrouillage (13) fait saillie hors dudit logement cylindrique (15) et est engagée à l'intérieur du carter (2) de la boîte de vitesses pour empêcher l'engagement de la marche arrière, et une position rétractée dans laquelle le doigt de verrouillage (13) ne fait plus saillie hors du logement cylindrique (15) et autorise, ainsi, l'engagement de la marche arrière, des moyens de transmission par câble (40) permettant de transmettre au doigt de verrouillage (15) le mouvement de coulissement du doigt de verrouillage (13) dans le logement cylindrique (15), et des moyens de commande de ce mouvement de ce transmission par câble, ledit dispositif de verrouillage étant caractérisé en ce qu'il est prévu un moyen d'amortissement du retour du doigt de verrouillage (13) en position avancée contre la butée formée par l'épaulement radial (17) du logement cylindrique (15) de façon à amortir ou supprimer les bruits et vibrations générés par ce retour. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit moyen d'amortissement est constitué par un joint torique (50), élastique, monté sur l'épaulement (16) du doigt de verrouillage (13) qui vient en contact avec l'épaulement radial (17) du logement cylindrique (15) formant butée du mouvement de coulissement du doigt de verrouillage (13) en position avancée. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit joint torique (50), élastique, est réalisé en caoutchouc. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le doigt de verrouillage (13) est réalisé en acier trempé. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le corps de verrou (10) est réalisé en une matière plastique chargée de fibres de verre. 3053752 9 6. Véhicule automobile, du type à commande manuelle de la boîte de vitesses, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de verrouillage de la marche arrière conforme à l'une quelconque des revendications précédentes. 5