FR3060091A1

FR3060091A1 - Dispositif de blocage mecanique d'un arbre de transmission d'un vehicule automobile

Info

Publication number: FR3060091A1
Application number: FR1662248A
Authority: FR
Inventors: Jean-Michel Teixeira
Original assignee: Renault SAS
Current assignee: Renault SAS
Priority date: 2016-12-09
Filing date: 2016-12-09
Publication date: 2018-06-15
Anticipated expiration: 2036-12-09
Also published as: FR3060091B1

Abstract

L'invention concerne un dispositif de blocage mécanique d'un arbre de transmission d'un véhicule automobile comprenant au moins une roue de parking (1) destinée à être montée solidaire de l'arbre de transmission du véhicule, un levier de blocage (2) de la roue (1) qui est monté pivotant autour d'un axe (21) entre au moins une position de blocage et une position de libération de la roue, une olive de commande (3) montée coulissante sur une tringle (5) transversale présentant une première extrémité (51) liée avec jeu à un plateau inférieur de commande (9) du dispositif de blocage mécanique et une seconde extrémité (52) libre guidée par contact contre une butée supérieure de guidage (4) et une butée de protection (10) de la butée de guidage (4), la butée de protection (10) étant conçue de manière à arrêter le levier de blocage (2) dans sa position de libération à distance de la tringle (5).

Description

Domaine technique de l’invention

L’invention concerne un dispositif de blocage mécanique d’un arbre de transmission d’un véhicule automobile.

L’invention concerne plus particulièrement un dispositif de blocage mécanique d’un arbre de transmission d’un véhicule automobile comprenant au moins :

- une roue de parking destinée à être montée solidaire de l’arbre de transmission du véhicule,

- un levier de blocage de la roue qui est monté pivotant autour d’un axe entre au moins une position de blocage et une position de libération de la roue,

- une olive de commande montée coulissante sur une tringle longitudinale présentant une première extrémité liée avec jeu à un plateau inférieur de commande du dispositif de blocage mécanique et une seconde extrémité libre guidée par contact contre une butée supérieure de guidage,

- une butée de protection de la butée de guidage, la butée de protection étant conçue de manière à arrêter le levier de blocage dans sa position de libération à distance de la tringle.

Arrière-plan technique de l’invention

L’invention concerne un dispositif de blocage mécanique d’un arbre de transmission d’un véhicule automobile, notamment d’un arbre de transmission d’une boite de vitesses automatique ou d’un réducteur.

Sur les véhicules équipés d’une boîte de vitesses automatique, ou d'un moteur électrique associé à un réducteur, le conducteur dispose d'un sélecteur de commande à plusieurs positions, dont au moins les suivantes : « marche avant >> (D), « marche arrière >> (R), « point neutre >> (N) et « parking >> (P). La position de parking correspond à un état de stationnement du véhicule, dans lequel le mouvement du véhicule doit être interdit. Pour cela, l'arbre de transmission de la boîte de vitesses ou du réducteur est immobilisé, ce qui empêche la rotation des roues motrices du véhicule, et immobilise celui-ci.

Le sélecteur de commande à plusieurs positions est habituellement associé à un dispositif de commande de frein de parking qui comprend un guide mobile entre une position de verrouillage et une position de déverrouillage du frein de parking, une roue dentée solidaire en rotation de l’arbre de transmission, et un levier de blocage basculant entre une position de déverrouillage à l’écart de la roue dentée et une position de verrouillage entre les dents de celle-ci, sous l’action combinée du guide, d’un ressort d’engagement, et d’un ressort de dégagement.

Il est connu, en outre, de prévoir le montage du levier de blocage basculant autour d'un axe de basculement, entre une position angulaire armée dans laquelle le doigt de blocage s'engage entre deux dents de la roue de parking, et une position angulaire dégagée. L’engagement du doigt de blocage est mis en mouvement par le biais d’un système qui assure l’engagement du parking en deçà d’une certaine vitesse et est éjecté au-delà.

Un des objectifs de l’invention consiste à proposer une solution qui permet de protéger les pièces mécaniques d’un dispositif de blocage mécanique d’un arbre de transmission tel que celui qui vient d’être présenté, notamment en cas d’éjection d’un levier de blocage.

Une solution consiste à prévoir une butée de protection contre laquelle le levier de blocage vient buter en cas d’éjection.

Cette solution est avantageuse en terme de protection des pièces mécaniques du dispositif de blocage mécanique. En effet, elle permet d’éviter toute détérioration de pièces qui ne sont pas conçues pour recevoir de tels chocs.

Un autre objectif de l’invention consiste à proposer une solution qui permet, en outre, de palier aux modifications induites par la présence d’une telle butée de protection, notamment sur le fonctionnement du dispositif de blocage mécanique.

Bref résumé de l’invention

L’invention concerne un dispositif de blocage mécanique d’un arbre de transmission d’un véhicule automobile comprenant au moins :

- une olive de commande montée coulissante sur une tringle transversale présentant une première extrémité liée avec jeu à un plateau inférieur de commande du dispositif de blocage mécanique et une seconde extrémité libre guidée par contact contre une butée supérieure de guidage,

La tringle est montée avec un jeu qui lui permet de s'écarter verticalement de la butée de guidage pour permettre le passage de l'olive entre la butée de guidage et la tringle afin de pouvoir commander le levier vers sa position de verrouillage. Cependant, lorsque l'olive est en retrait sur la tringle, l'extrémité libre de la tringle est libre de bouger, provoquant des chocs contre la butée de guidage au gré des mouvements du véhicule. De tels chocs produisent des nuisances sonores et ils risquent en outre d'endommager la tringle et/ou la butée de guidage.

Selon l’invention, le dispositif comprend des moyens élastiques qui contraignent l'extrémité libre de la tringle contre la butée de guidage par appui sur le plateau de commande tant que le dispositif de blocage mécanique n’est pas actionné.

Le dispositif de l’invention comprend avantageusement des moyens élastiques qui contraignent l'extrémité libre de la tringle contre la butée de guidage par appui sur le plateau de commande tant que le dispositif de blocage mécanique n’est pas actionné.

Autrement dit, tant que le dispositif de blocage n’est pas commandé vers la position, dite de « parking >> (P), la tringle reste immobilisée et indexée contre la butée de guidage grâce aux moyens élastiques de l’invention.

Cette fonction d’immobilisation et d’indexage était remplie, en l’absence de butée de protection, par le levier de blocage lui-même.

La solution de l’invention permet donc de palier aux modifications induites par la présence de la butée de protection, butée qui permet, elle, de protéger l’olive de guidage, notamment en cas d’éjection du levier de blocage.

Selon d’autres caractéristiques de l’invention :

- les moyens élastiques sont réalisés sous la forme d’une bague munie d’au moins un doigt élastique,

- la tringle présente un coude au niveau de sa première extrémité, la bague étant positionnée au niveau de ce coude,

- la bague comprend au moins un doigt qui fait saillie de la bague, vers l’extérieur de la bague, le doigt présentant une forme de languette, la languette étant apte à être déformée élastiquement, notamment sous l’effet d’une force exercée au voisinage de l’extrémité libre de la tringle, puis à reprendre sa forme initiale sans avoir subie de déformation plastique après cessation de l’effet de cette force,

- le doigt est issu de matière de la bague,

- la bague comprend une pluralité de doigts faisant saillie de la bague, vers l’extérieur de la bague, les doigts étant issues de matière de la bague,

- les doigts sont répartis régulièrement sur le pourtour de la bague,

- la bague comprend, en outre, des moyens de retenus, issus de matière de la bague, destinés à lui interdire tout mouvement de translation le long de la tringle,

- la bague comprend, en outre, un moyen d’indexation conçu de manière à lui interdire tout mouvement de rotation autour de la tringle,

- la bague est en acier, notamment en un acier de type XC70.

Brève description des figures

D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront au cours de la lecture de la description détaillée qui va suivre pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels :

- la figure 1 est une vue d’ensemble, en vue de côté, qui représente un dispositif de blocage mécanique d’un arbre de transmission selon l’invention, le dispositif de blocage n’étant pas actionné,

- la figure 2 est une vue d’ensemble, en perspective, du dispositif représenté à la figure 1,

- la figure 3a est une vue de face d’un dispositif de blocage mécanique d’un arbre de transmission réalisé selon l'état de la technique, ce dispositif étant dépourvu de moyens élastiques selon l’invention,

- la figure 3b est une vue de face du dispositif représenté à la figure 1,

- la figure 4 est une vue en perspective d’un premier exemple de réalisation des moyens élastiques selon l’invention, ce premier exemple de réalisation étant celui illustré sur la figure 1,

- la figure 5a est une vue en perspective, illustrée suivant une première orientation, d’un deuxième exemple de réalisation des moyens élastiques selon l’invention,

- la figure 5b est une vue en perspective, illustrée suivant une seconde orientation, du deuxième exemple de réalisation déjà illustré à la figure 5a,

- la figure 6 est une vue en perspective d’un troisième exemple de réalisation des moyens élastiques selon l’invention.

Description détaillée des figures

Dans la suite de la description, des éléments présentant une structure identique ou des fonctions analogues seront désignés par une même référence.

Dans la suite de la description, on adoptera par convention et à titre non limitatif, des orientations longitudinale, verticale, transversale en référence au trièdre (L, V, T) représentés sur les figures. La direction verticale est utilisée à titre de référence géométrique sans rapport avec la direction de la gravité.

Comme illustré sur les figures 1 et 2, l’invention concerne un dispositif de blocage mécanique d’un arbre de transmission d’un véhicule automobile et comporte une roue de parking 1 dentée destinée à être montée solidaire de l’arbre de transmission du véhicule (non illustré ici) d'axe transversal.

Le dispositif comporte aussi un levier de blocage 2 de la roue qui est monté pivotant autour d’un axe 21 transversal sur un bâti 7 longitudinal vertical. Le levier de blocage 2 présente, en outre, une partie sous forme de doigt en saillie verticale vers le bas, dite doigt par la suite, et référencée 22 sur la figure 1. Le levier 5 est ainsi pivotant entre au moins une position de blocage (non représentée) dans laquelle le doigt 22 est inséré entre deux dents de la roue 1 pour en bloquer la rotation dans les deux sens, et une position de libération de la roue représentée à la figure 1 dans laquelle le doigt 22 est en retrait pour autoriser la rotation de la roue 1.

Le dispositif comporte en outre un système de commande comportant un plateau inférieur horizontal de commande 9 aussi connu sous les termes de secteur angulaire de billage, dont le fonctionnement, dans les dispositifs de blocage mécanique d’un arbre de transmission d’un véhicule automobile, est connu. Le plateau de commande 9 est monté pivotant autour d'un axe vertical par rapport au bâti 7. Les positions stables de ce plateau de commande 9 sont assurées par un billage référencé 15 sur la figure 2 coopérant avec des crans d'indexation du plateau de commande 9.

Le plateau de commande 9 est commandé par un conducteur par l’intermédiaire d’une commande externe (non illustrée ici) en rotation sur un axe de rotation propre, référencé X sur la figure 2, dans la position désirée à savoir P-R-N-D (voir la partie relative à l’arrière-plan technique de l’invention ci-dessus). Autrement dit, le conducteur commande directement le secteur angulaire 9.

Les positions R, N ou D, voient le levier de blocage 2 est en position haute, à savoir non engagé dans la roue de parking 1 grâce à un ressort de rappel 14 qui le dégage et maintien dans sa position de libération. Le levier de blocage 2 est alors en appui sur la butée de protection 10, notamment via une partie en saillie référencée 21 sur la figure 1.

Une tringle longitudinale 5 présentant une première extrémité 51 liée avec jeu au plateau inférieur de commande 9 du dispositif de blocage mécanique, de manière excentrée par rapport à l'axe de pivotement du plateau de commande 9. La tringle 5 est ainsi reçu pivotante autour d'un axe vertical au-dessus du plateau de commande 9. Elle est aussi reçue avec un jeu permettant un débattement vertical de sa seconde extrémité libre 52. Lors du pivotement du plateau de commande 9, la tringle 5 est guidée en coulissement longitudinal par une butée supérieure 4 de guidage. A cet effet, la butée de guidage 4 présente une gorge destinée à guider la tringle 5 comme cela est illustré à la figure 2.

Une olive de commande 3 est montée coulissante sur la tringle 5. L'olive de commande 3 est contrainte vers l'extrémité libre 52 par un ressort 6 de pré-charge.

Le dispositif comporte en outre une butée de protection 10 de la butée de guidage, ladite butée de protection 10 étant conçue de manière à arrêter le levier de blocage 2 dans sa position de libération, à distance de la tringle 5, la butée de protection 10 s’étendant selon une direction transversale.

Par « à distance », on entend que la butée de protection 10 empêche le levier de blocage 2 de pousser la tringle 5 au contact de la butée de guidage 4. Ainsi, le levier de blocage 2 n'exerce aucun effort contre la butée de guidage 4, directement ou par l'intermédiaire de la tringle 5, quelle que soit la position du dispositif de blocage.

Le dispositif de blocage, en position, dite de « parking » (P), est conçu pour bloquer la roue de parking 1. Ce blocage s’effectue par la rotation du levier de blocage 2 dans un sens horaire en se référant à la figure 1. Cette rotation est provoquée par la rotation du plateau inférieur horizontal de commande 9. Ce dernier provoque le coulissement de la tringle 5 dans une direction sensiblement transversale par guidage dans la gorge de la butée de guidage 4. L’olive de commande 3 translate de manière solidaire avec la tringle 5, prend réaction sur la butée de guidage 4 fixée sur un bâti 7 (voir figure 2).

Lors de l’engagement en position P, si le véhicule est en mouvement ou même à l’arrêt, le doigt 22 du levier de blocage 2 peut ne pas être positionné entre deux dents de la roue de parking 1 mais plutôt venir au contact d’un sommet d’une dent de cette roue de parking 1. Dans ce cas, l’olive de commande 3 est repoussée en arrière le long de la tringle 5, comprimant le ressort de pré charge 6, lui-même en appui sur une butée de fin de course 11.

Dans le cas où le doigt 22 du levier de blocage 2 est venu au contact du sommet d’une dent de la roue de parking 1, l’olive de commande 3 reste en attente que la roue de parking 1 tourne. Autrement dit, l’olive de commande reste en appui élastique contre le levier 2 jusqu'à ce que le doigt 22 du levier de blocage 2 puisse rentrer entre deux dents de la roue de parking 1. Durant cette phase, l’olive de commande 3 comprime le ressort 6. La rotation de la roue 1 permet alors au doigt de renter entre deux dents de la roue de parking 1.

Plusieurs cas de figure peuvent alors se présenter :

i. la vitesse du véhicule est inférieure au seuil d’engagement fixé - par exemple 5km/h - la roue de parking 1 continue de tourner, le doigt 22 du levier de blocage 2 s’engage entre deux dents de la roue de parking 1 et la bloque ;

ii. la vitesse du véhicule est supérieure au seuil d’engagement fixé. Le doigt 22 cherche à rentrer entre deux dents de la roue de parking 1, celle-ci tournant trop vite, éjecte le doigt 22. En cas d’absence de butée de protection 10, cette éjection du doigt 22 vient repousser violemment l’olive de commande 3 sur sa butée de guidage 4 ou sur sa tringle 5 ; le ressort 6 malgré sa pré charge, ne peut freiner suffisamment l’olive de commande 3 qui le comprime, dépassant parfois les spires jointives ce qui risque aussi de l’endommager, ceci de façon très importante voir définitive. Ainsi, en cas d’absence de la butée de protection 10 de l’invention, ces pièces mécaniques seront endommagée, notamment car elles ne sont pas conçues pour encaisser de tels chocs/un tel martèlement.

iii. le dégagement de la position P quand le véhicule est garé en pente provoque également une éjection violente du doigt 22 et les conséquences néfastes introduite au point ii. ci-dessus.

Selon l’invention, le dispositif comprend avantageusement des moyens élastiques 8 qui contraignent l'extrémité libre 52 de la tringle 5 contre la butée de guidage 4 par appui sur le plateau de commande 9 tant que le dispositif de blocage mécanique n’est pas actionné ; autrement dit, tant que le dispositif de blocage n’est pas en position P.

Les figures 3a et 3b illustrent la différence entre :

• un dispositif de blocage en position R, N ou D, selon l'état de la technique comprenant une butée de protection 10 mais qui est dépourvu des moyens élastiques de l’invention (figure 3a), • et ce même dispositif de blocage muni des moyens élastiques (figure 3b) de l’invention.

On constate, sur la figure 3b, que l'extrémité libre 52 de la tringle 5 est maintenue contre la butée de guidage 4, alors qu’elle est en contact avec le levier de blocage 2 sur la figure 3a.

Les moyens élastiques 8 sont de préférence montés au voisinage de la première extrémité 51 de la tringle 5.

Il est intéressant de noter que la tringle 5 présente un coude au niveau de sa première extrémité 51, les moyens élastiques 8 étant positionnés au niveau de ce coude, en particulier au niveau de la butée de fin de course 11 qui est positionnée à cet endroit.

La butée de fin de course se présente ici sous la forme d’un fourreau 11.

Les moyens élastiques 8 sont avantageusement réalisés sous la forme d’une bague élastique 81, 82, 83. Cette bague élastique 81, 82, 83 est ici montée sur le fourreau 11.

Le diamètre intérieur de la bague est suffisant pour être reçu avec un léger jeu d'insertion autour du fourreau 11. A titre d’exemple, la bague 81,82, 83 présente un diamètre interne de l’ordre du centimètre.

Les figures 4, 5a, 5b et 6 illustrent trois exemples de réalisation de cette bague élastique 81,82, 83. Ces trois exemples de réalisations ne sont pas limitatifs. Ils proposent cependant, chacun, une solution avantageuse permettant de toujours immobiliser la tringle 5, notamment contre la butée de guidage 4, d’une part ; une solution avantageuse permettant d’éviter d’éventuels blocages par mise en biais, d’autre part ; et aussi une solution avantageuse permettant de réduire et supprimer les nuisances acoustiques et vibratoires d’un dispositif qui serait dépourvu de ces moyens élastiques 8, notamment parce que la tringle 5 ne serait pas maintenue au contact de la butée de guidage 4 (voir figure 3a).

L’exemple de réalisation illustré aux figures 5a et 5b illustre une bague 82 qui comprend un unique doigt 821 qui fait saillie radialement de la bague 82, vers l’extérieur de la bague 82. Le doigt 821 présente avantageusement une forme de languette présentant une extrémité liée à la bague et une extrémité libre en saillie radiale, la languette étant apte à être déformée élastiquement, notamment sous l’effet d’une force exercée au voisinage de l’extrémité libre 51 de la tringle 5, puis à reprendre sa forme initiale sans avoir subie de déformation plastique après cessation de l’effet de cette force.

A titre d’exemple, la longueur de cette languette est de l’ordre de quelques millimètres, notamment de l’ordre de 8mm.

Le doigt 821 est avantageusement issu de matière de la bague 82 et obtenu, par exemple, par découpe fil avant roulage de la matière formant la bague 82.

Autrement dit, la bague 821 est une pièce en acier, notamment en un acier de type XC70, qui est formée à partir d’une tôle roulée, et le doigt 821 est formé à partir de la tôle à plat, avant roulage de celle-ci, par une opération de découpe de matière faite au fil. Toute autre opération de découpe est envisageable, ceci sans sortir du cadre de l’invention.

La forme de bague donnée à la tôle roulée pourra être maintenue par clinchage (voir partie repérée 822 sur les figures 5a, 5b), chevauchement de matière, soudure, sans que ces exemples ne soient limitatifs.

La bague 82 comprend, en outre, des moyens de retenu 823, issus de matière de la bague 82, destinés à lui interdire tout mouvement de translation le long de la tringle 5 une fois montée sur celle-ci. Ces moyens de retenu 823 se présentent, ici, sous la forme de griffes destinées à venir en prise avec une extrémité du fourreau 11. Ces griffes seront avantageusement issues de matière avec la tôle formant la bague 82.

La bague 82 comprend, en outre, un moyen d’indexation 824 conçu de manière à lui interdire tout mouvement de rotation autour de la tringle 5, ce moyen d’indexation étant une forme en creux destinée à venir épouser la partie coudée de la tringle 5, en particulier la partie du coude qui est colinéaire à la direction V. Ce moyen d’indexation présente l’avantage de positionner la languette 821 en vis-à-vis du plateau de commande 9 sur lequel elle prend appui.

Selon deux variantes de réalisation représentées aux figures 4 et 6, la bague 81, 83 ne comporte pas d’indexage angulaire. Les bagues 81 et 83 comprennent alors une pluralité de doigts 821, 825 faisant saillie de la bague 81, 83, vers l’extérieur de la bague, les doigts 821, 825 étant issues de matière de la bague 81,

83. Ainsi, quelle que soit la position angulaire de la bague autour de la tringle, au moins l'un des doigts est en contact avec le plateau de commande.

Les doigts 821 de la bague 81 présentent la même structure et sont obtenus de la même manière que ceux de la bague 82 (voir description ci-dessus).

Les doigts 825 de la bague 83 (figure 6) sont eux obtenus par pliage de 15 languettes sur la tôle en acier formant la bague 83. Les doigts 825 seront avantageusement issus de matière avec la bague 83.

De plus, les doigts 821, 825 des bagues 81, 83 seront avantageusement répartis régulièrement sur le pourtour de la bague 81, 83 de manière à assurer sa fonction quelle que soit l’orientation angulaire que la bague 81, 83 prendrait autour de la tringle 5.

Claims

Revendications

1. Dispositif de blocage mécanique d’un arbre de transmission d’un véhicule automobile comprenant au moins :

- une roue de parking (1) destinée à être montée solidaire de l’arbre de transmission du véhicule,

- un levier de blocage (2) de la roue (1) qui est monté pivotant autour d’un axe (21) entre au moins une position de blocage et une position de libération de la roue,

- une olive de commande (3) montée coulissante sur une tringle (5) longitudinale présentant une première extrémité (51) liée avec jeu à un plateau inférieur de commande (9) du dispositif de blocage mécanique et une seconde extrémité (52) libre guidée par contact contre une butée supérieure de guidage (4),

- une butée de protection (10) de la butée de guidage (4), la butée de protection (10) étant conçue de manière à arrêter le levier de blocage (2) dans sa position de libération à distance de la tringle (5), caractérisé en ce qu’il comprend des moyens élastiques (8) qui contraignent l'extrémité libre (52) de la tringle (5) contre la butée de guidage (4) par appui sur le plateau de commande (9) tant que le dispositif de blocage mécanique n’est pas actionné.
2. Dispositif selon la revendication précédente, dans lequel les moyens élastiques (8) sont réalisés sous la forme d’une bague munie d’au moins un doigt élastique (81,82, 83).
3. Dispositif selon la revendication précédente, dans lequel la tringle (5) présente un coude au niveau de sa première extrémité (51), la bague (81,82, 83) étant positionnée au niveau de ce coude.
4. Dispositif selon l’une quelconque des revendications 2 ou 3, dans lequel la bague (81,82, 83) comprend au moins un doigt (821,825) qui fait saillie de la bague (81,82, 83), vers l’extérieur de la bague, le doigt (821,825) présentant une forme de languette, la languette étant apte à être déformée élastiquement, notamment sous l’effet d’une force exercée au voisinage de l’extrémité libre (52) de la tringle (5), puis à reprendre sa forme initiale sans avoir subie de déformation plastique après cessation de l’effet de cette force.
5. Dispositif selon la revendication précédente, dans lequel le doigt (821, 825) est issu de matière de la bague (81,82, 83).
6. Dispositif selon la revendication 4, dans lequel la bague (81,82, 83) comprend une pluralité de doigts (821,825) faisant saillie de la bague (81, 82, 83), vers l’extérieur de la bague (81, 82, 83), les doigts (821, 825) étant issues de matière de la bague (81,82, 83).
7. Dispositif selon la revendication précédente, dans lequel les doigts (821,825) sont répartis régulièrement sur le pourtour de la bague (81,82, 83).
8. Dispositif selon l’une quelconque des revendications 2 à 7, dans lequel la bague (82) comprend, en outre, des moyens de retenus (823), issus de matière de la bague (82), destinés à lui interdire tout mouvement de translation le long de la tringle (5).
9. Dispositif selon l’une quelconque des revendications 2 à 8, dans lequel la bague (82) comprend, en outre, un moyen d’indexation (824) conçu de manière à lui interdire tout mouvement de rotation autour de la tringle (5).
10. Dispositif selon l’une quelconque des revendications 2 à 9, dans lequel la bague (81,82, 83) est en acier, notamment en un acier de type XC70.

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