Brevet FR2697782A1 — publié le 19940513

i Contacteur pour un capteur de position de levier de changement de vitesses L'invention concerne un contacteur destiné à détecter le déplacement d'un levier de vitesses, en deux parties, sur un véhicule automobile. Dans le cas d'embrayages à friction automatiques, sur des véhicules automobiles, l'embrayage est embrayé et débrayé par un actionneur Le processus de débrayage est amorcé par l'actionnement d'un levier de vitesses de la boîte de vitesses du véhicule L'actionnement du levier de vitesses est détecté par un capteur de position du levier de vitesses. Par le document DE-A-34 25 876, on connaît un capteur de position du levier de vitesses qui réagit à la déviation d'une partie supérieure de levier du levier de vitesses, articulée à une partie inférieure de levier A cet effet, la partie inférieure de levier coopère, par son extrémité, avec un manchon de la partie supérieure de levier et porte, à distance d'une goupille maintenant le manchon sur la partie inférieure de levier, un anneau en matériau ayant l'élasticité du caoutchouc, qui centre la partie inférieure de levier dans une position médiane du manchon A proximité de l'anneau en matériau élastique, la partie inférieure de levier porte, de façon isolée électriquement, un anneau de contact, qui vient en butée contre le manchon et contacte celui-ci lorsqu'il y a déviation de la partie supérieure de levier. Lorsque le véhicule roule, le levier de vitesses est soumis à des vibrations qui, si elles ne sont pas destinées à actionner le contacteur, doivent être amorties En outre, il est souhaitable que la déviation du levier de vitesses en deux parties, jusqu'à la réponse du contacteur, soit aussi limitée que possible afin de donner au conducteur l'impression de manipuler un levier de vitesses "normal" Des courses de commutation réduites exigent, d'autre part, des contacts sensibles, réglés avec précision Ceci est d'autant plus valable si le contacteur ne transmet que de faibles courants de contact, comme c'est habituellement le cas pour les commandes à micro- processeurs. Dans le cas du contacteur connu, les contacts transmettent simultanément la force d'actionnement pour le passage de vitesses Il est donc nécessaire de disposer de contacts robustes, ne remplissant, qu'à certaines conditions, les exigences d'une commande à micro- processeur Dans le contacteur connu, il n'est pas non plus possible de détecter la direction d'actionnement du levier. Par la demande de brevet allemand 27 40 750, un contacteur à languette élastique, logé à l'intérieur du pommeau de levier de vitesses, est connu A l'intérieur du pommeau, maintenu sur un levier de vitesses au moyen d'une goupille pivotante, sont prévus, dans le sens de l'actionnement du levier de vitesses, de part et d'autre du levier de vitesses, des contacts de type à languette élastique, chacun à la masse, et des éléments de contact associés à ceux-ci, sur la paroi intérieure du pommeau de levier de vitesses Lorsque le levier de vitesses est actionné, le pommeau pivote par rapport au levier de vitesses s'étendant à l'intérieur de celui-ci, ce qui appuie l'un des éléments de contact du type à languette élastique, par l'intermédiaire de l'extrémité du levier de vitesses qui s'enfonce dans le pommeau, contre l'élément de contact qui lui est associé Bien que ce contacteur permette, donc, de détecter la direction d'actionnement du levier, les contacts doivent également supporter la force d'actionnement pour le passage de vitesses. L'invention a pour but de fournir un contacteur destiné à un levier de vitesses en deux parties, qui détecte avec plus de sensibilité qu'auparavant l'actionnement du levier de vitesses. L'invention a pour point de départ un contacteur destiné à détecter le déplacement d'un levier de vitesses, en deux parties, sur un véhicule automobile, présentant les caractéristiques suivantes: deux parties de levier, reliées de façon pivotante par une articulation, disposées, dans le parcours de transmission de la force d'actionnement pour le passage de vitesses, entre une poignée et une tige de levier du levier de vitesses, des butées associées l'une à l'autre, prévues sur les parties de levier, limitant le pivotement des deux parties de levier l'une par rapport à l'autre un élément de rappel en matériau élastique, disposé entre des surfaces d'appui des parties de levier, qui renvoit l'une des deux parties de levier, par rapport à l'autre partie de levier, dans une position médiane, entre deux positions extrêmes déterminées par les butées et opposées l'une à l'autre dans le sens du pivotement, et au moins une paire de contacts, disposée dans la trajectoire de pivotement relatif des parties de levier, susceptible d'être actionnée et se fermant, en particulier, lorsque les parties de levier passent de la position médiane à la position extrême. Le perfectionnement apporté par l'invention réside dans le fait que des paires de contacts sont associées aux deux positions extrêmes et qu'au moins l'un des contacts de chaque paire de contacts agit comme ressort de pression dans le sens de fermeture du contact et a un débattement qui s'étend au-delà de la position extrême déterminée par les butées des parties de levier et associée à la paire de contacts Dans ce contacteur, la force d'actionnement pour le passage de vitesses n'est pas transmise par les contacts La force de contact dépend uniquement des caractéristiques d'élasticité du contact élastique, au nombre minimum d'un, de chaque paire de contacts Grâce au choix adapté de matériaux pour l'élément élastique et le contact, on peut obtenir, d'une part, une moindre sollicitation mécanique de la paire de contacts lorsqu'on actionne le levier de vitesses et, d'autre part, une résistance de contact définie, adaptée à des composants microélectroniques Etant donné que des paires de contacts sont associées aux deux positions extrêmes, on peut également détecter la direction dans laquelle le levier de vitesses est actionné. De préférence, la totalité du contacteur est logée à l'intérieur d'un pommeau de levier de vitesses classique, si une première partie de levier forme la partie formant poignée et possède une chambre allongée destinée à recevoir la deuxième partie de levier, l'articulation et l'élément de rappel étant logés à l'intérieur du contour de la partie formant poignée Dans ce cas, l'effet de rappel est particulièrement efficace si l'articulation et l'élément de rappel sont disposés dans la zone des extrémités opposées de la partie formant poignée, l'élément de rappel étant, de préférence, un anneau en matériau élastomère et la deuxième partie de levier pénétrant, par une extrémité, dans l'anneau en matériau élastomère; celui-ci est guidé radialement et, le cas échéant, également axialement, dans un évidement annulaire ménagé à l'extrémité, éloignée de l'articulation, d'une ouverture constituant la chambre de la partie formant poignée, et est précontraint, au moins radialement, dans l'ouverture. L'anneau en matériau élastomère doit, d'une part, pouvoir se déformer librement lorsque le levier de vitesses est actionné; mais il doit, d'autre part, être suffisamment indéformable Ces caractéristiques sont obtenues en prévoyant que l'évidement annulaire forme un épaulement d'appui axial annulaire, dont la profondeur radiale est inférieure à l'épaisseur radiale de l'anneau en matériau élastomère et que soit disposée, entre l'anneau en matériau élastomère et l'épaulement d'appui, une rondelle d'appui annulaire, qui dépasse radialement vers l'intérieur par rapport à l'épaulement d'appui. Afin de limiter le pivotement relatif entre les deux parties de levier, il est avantageux que la deuxième partie de levier présente une tête élargie annulaire, qui vient buter contre la paroi intérieure de la chambre de la première partie de levier. Les coûts de construction des paires de contacts sont particulièrement peu élevés si l'on prévoit que la deuxième partie de levier porte un anneau de contact périphérique, commun aux deux paires de contacts et que la première partie de levier porte des contacts individuels élastiques des deux paires de contacts, disposés de part et d'autre de l'anneau de contact. L'assemblage du contacteur est facilité lorsque l'ouverture de la chambre allongée présente un évidement s'élargissant de façon étagée, en direction de l'extrémité éloignée de l'articulation, destiné à loger un anneau de contact commun aux deux paires de contact, une tête élargie annulaire limitant le pivotement et l'anneau en matériau élastomère et lorsqu'elle est fermée, à cette extrémité, par un couvercle, en particulier amovible. Le levier de vitesses en deux parties n'engendre pas de bruits gênants dus aux vibrations si la deuxième partie de levier est montée pivotante par l'intermédiaire d'une goupille maintenue sur la première partie de levier et renferme, à l'intérieur d'un évidement ouvert en direction de la goupille, un élément de précontrainte ayant l'élasticité du caoutchouc et précontraint par rapport à la goupille. Le contacteur est, simultanément, particulièrement bien adapté, aussi bien à la fonction de détection du passage de vitesses qu'à la manipulation par le conducteur si la partie formant poignée présente un manchon rigide contenant la chambre allongée et une enveloppe en matériau élastique entourant le manchon. L'élément de rappel amortit particulièrement bien les mouvements de pivotement relatif entre les deux parties de levier, engendrés par les vibrations, et ne présente, en même temps, qu'une faible tendance à la déformation plastique lorsqu'il est constitué en caoutchouc silicone En outre, dans le cas de ce matériau, la variation de la rigidité élastique avec la température est faible et la zone de commutation peut être adaptée à différents types de véhicules grâce au choix adapté de la dureté du caoutchouc silicone. L'invention va maintenant être décrite plus en détail, à l'aide du dessin. La figure 1 représente un pommeau de levier de vitesses contenant le contacteur et monté sur un levier de vitesses. La figure 2 est une vue en coupe longitudinale axiale à travers le pommeau de levier de vitesses, le long de la ligne II-II de la figure 1. La figure 3 est une vue de dessus du pommeau de levier de vitesses, dépourvu de couvercle, d'anneau en matériau élastomère et de rondelle d'appui annulaire, dans le sens des flèches III-III de la figure 2. La figure 1 représente un pommeau 3 de levier de vitesses monté sur une tige 1 du levier de vitesses et renfermant le contacteur selon l'invention Par l'intermédiaire d'une liaison par vis avec contre- écrou 5, la tige 1 du levier de vitesses est reliée à une partie 7 de tige du levier conductrice de l'électricité, sur laquelle, au moyen d'une goupille 9, le pommeau 3 de levier de vitesses, formant poignée, est maintenu pivotant autour d'un axe perpendiculaire au plan du dessin Un conducteur de masse 11 met la partie 7 de tige du levier à la masse. La figure 2 est une vue en coupe longitudinale axiale du pommeau 3 de levier de vitesses Un manchon 13 rigide, qui est entouré d'une enveloppe 14 en matériau élastique, et est constitué en matériau non conducteur, loge la partie 7 de tige du levier pénétrant dans celui-ci sensiblement jusqu'à son ouverture supérieure Dans la zone de son extrémité inférieure, le manchon 13 est fixé rigidement à la goupille 9, qui s'étend à travers une ouverture diamétrale ménagée dans la partie 7 de tige du levier Dans un évidement de la partie 7 de tige du levier, ouvert en direction de la goupille 9, se trouve un élément 15 ayant l'élasticité du caoutchouc, qui a été précontraint par rapport à la goupille pour réduire les cliquetis La partie 7 de tige du levier est montée pivotante dans l'ouverture du manchon 13 Dans la partie supérieure du manchon 13 qui est éloignée de la goupille 9, et dans un évidement du manchon 13 s'élargissant de façon étagée en direction de l'extrémité supérieure, est prévue une tête élargie formant butée 17 annulaire et formée sur la partie 7 de tige du levier, qui limite le mouvement de pivotement relatif lors de l'actionnement manuel du levier de vitesses Au-dessus de la tête élargie formant butée 17 est précontrainte une bague de rappel 19 élastique en caoutchouc silicone, entre une paroi circonférentielle 18 de l'évidement du manchon 13 et la partie 7 de tige du levier Entre la bague de rappel 19 et l'épaulement d'appui axial, formé par l'élargissement étagé de l'évidement du manchon 13 se trouve une rondelle d'appui 21 annulaire, qui dépasse radialement vers l'intérieur par rapport à l'épaulement d'appui et immobilise axialement la bague de rappel 19 élastique, en direction de l'articulation. Dans la plus basse partie de l'évidement étagé annulaire du manchon 13 est monté un anneau de contact 25 relié électriquement avec la partie 7 de tige du levier. Associé à celui-ci, le manchon 13 présente, de part et d'autre de la partie 7 de tige du levier et dans le sens du pivotement, un évidement Dans chaque évidement est logée une lame de contact 27 élastique dans le sens du pivotement Lorsque le levier de vitesses n'est pas actionné, l'anneau de contact 25 est maintenu, par la bague de rappel 19 précontrainte, à distance des lames de contact 27 élastiques, qui sont, quant à elles, reliées chacune à un conducteur d'acheminement de signaux 29. La figure 3 est une vue de dessus du contacteur dépourvu du couvercle 23, de la bague de rappel 19 et de la tête élargie formant butée 17 Lors de l'actionnement manuel du levier de vitesses, le manchon 13 est amené à pivoter, par rapport à la partie 7 de tige du levier, avec la goupille 9, dans la direction d'actionnement pour le passage de vitesses, à l'encontre des forces de rappel de la bague de rappel Après un pivotement prédéterminé, qui est très réduit, par exemple de 0,5 mm, un contact électrique est établi entre l'anneau de contact 25 et la lame de contact 27 associée à chaque direction d'actionnement, à la suite de quoi, par l'intermédiaire du conducteur d'acheminement de signaux 29 correspondant, un signal est envoyé à la commande électronique, qui représente aussi bien l'intention de passer une vitesse que la direction d'actionnement Etant donné que le débattement des lames de contact 27 dans le sens du pivotement est plus important que la course de pivotement que décrit la tête élargie formant butée 17 avant de venir buter contre le manchon 13, mettant ainsi fin au pivotement relatif, la force de contact de la paire de contacts que constituent l'anneau de contact 25 et l'une des lames de contact 27 est uniquement déterminée par la force élastique de la lame de contact 27 La force d'actionnement pour le passage de vitesses, exercée sur le pommeau, est transmise par la partie 7 de tige du levier, après la butée de la tête élargie, au levier de vitesses 1, sans solliciter la paire de contacts A cet effet, les paires de contacts peuvent, par exemple, être plaquées or pour garantir, pendant une longue durée de vie, une résistance de contact faible et bien définie. A la fin du processus de changement de vitesses, aucune force n'est plus exercée sur le pommeau du levier de vitesses et la bague de rappel 19, comprimée dans le sens de l'actionnement pour le passage de vitesses, ramène, du fait de sa force élastique, la partie 7 de tige du levier, en position médiane par rapport au manchon 13, dans laquelle les lames de contact 27 ne touchent pas l'anneau de contact 25. Etant donné que la bague de rappel 19 est en caoutchouc silicone, la force élastique de la bague de rappel 19 d'une part et son action d'amortissement d'autre part peuvent être adaptées sans problème à la déviation relativement faible de l'anneau de contact 25 par rapport aux lames de contact 27 De cette façon, les vibrations du pommeau 3 de levier de vitesses sont tellement amorties qu'elles ne déclenchent pas de contact et, malgré tout, la force de déviation nécessaire pour actionner le contacteur reste nettement plus faible que la force qui est nécessaire pour passer des vitesses, ce qui entraîne une réaction précoce du contacteur Grâce au choix judicieux de la dureté du caoutchouc silicone et de la précontrainte de la bague de rappel 19, la sensibilité du contacteur peut être adaptée aux exigences de différents types de véhicules En outre, le caoutchouc silicone présente d'autres avantages, comme, par exemple, une faible modification de sa raideur élastique dans une large plage de températures, ou une faible déformation plastique en cas de surpression. Revendications 1 Contacteur destiné à détecter le déplacement d'un levier de vitesses, en deux parties, sur un véhicule automobile, comprenant: deux parties de levier ( 7, 13), reliées de façon pivotante par une articulation ( 9), disposées, dans le parcours de transmission de la force d'actionnement pour le passage de vitesses, entre une poignée ( 3) et une tige ( 1) de levier du levier de vitesses, des butées ( 17, 13) associées l'une à l'autre, prévues sur les parties de levier ( 7, 13), limitant le pivotement des deux parties de levier ( 7, 13) l'une par rapport à l'autre un élément de rappel ( 19) en matériau élastique, disposé entre des surfaces d'appui des parties de levier ( 7, 13), qui renvoie l'une ( 7) des deux parties de levier, par rapport à l'autre partie ( 13) de levier, dans une position médiane, entre deux positions extrêmes déterminées par les butées ( 17, 13) et opposées l'une à l'autre dans le sens du pivotement, et au moins une paire de contacts ( 25, 27), disposée dans la trajectoire de pivotement relatif des parties de levier ( 7, 13), susceptible d'être actionnée et se fermant, en particulier, lorsque les parties de levier ( 7, 13) passent de la position médiane à la position extrême, caractérisé en ce que des paires de contacts ( 25, 27) sont associées aux deux positions extrêmes et en ce qu'au moins l'un des contacts ( 27) de chaque paire de contacts ( 25, 27) agit comme ressort de pression dans le sens de fermeture du contact et a un débattement qui s'étend au- delà de la position extrême déterminée par les butées ( 17, 13) des parties de levier ( 7, 13) et associée à la paire de contacts ( 25, 27). 2 Contacteur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une première partie de levier forme la partie formant poignée ( 3) et possède une chambre il allongée destinée à recevoir la deuxième partie ( 7) de levier, l'articulation ( 9) et l'élément de rappel ( 19) étant logés à l'intérieur du contour de la partie formant poignée ( 3). 3 Contacteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'articulation ( 9) et l'élément de rappel ( 19) sont disposés dans la zone des extrémités opposées de la partie formant poignée ( 3). 4 Contacteur selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que l'élément de rappel ( 19) est conformé en anneau en matériau élastomère, et est guidé radialement et, le cas échéant, également axialement, dans un évidement annulaire ménagé à l'extrémité, éloignée de l'articulation ( 9), d'une ouverture constituant la chambre de la partie formant poignée ( 3) et en ce que la deuxième partie ( 7) de levier pénètre, par une extrémité, dans l'anneau en matériau élastomère. Contacteur selon la revendication 4, caractérisé en ce que la bague ( 19) en matériau élastomère est précontrainte, au moins radialement, dans l'ouverture. 6 Contacteur selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que l'évidement annulaire forme un épaulement d'appui axial annulaire, dont la profondeur radiale est inférieure à l'épaisseur radiale de l'anneau ( 19) en matériau élastomère et en ce qu'est disposée, entre l'anneau ( 19) en matériau élastomère et l'épaulement d'appui, une rondelle d'appui ( 21) annulaire, qui dépasse radialement vers l'intérieur par rapport à l'épaulement d'appui. 7 Contacteur selon les revendications 2 à 6, caractérisé en ce que la deuxième partie ( 7) de levier présente une tête élargie ( 17) annulaire périphérique, qui, pour limiter le pivotement, vient buter contre la paroi intérieure de la chambre de la première partie ( 13) de levier. 8 Contacteur selon les revendications 2 à 7, caractérisé en ce que la deuxième partie ( 7) de levier porte un anneau de contact ( 25) périphérique, commun aux deux paires de contacts ( 25, 27) et la première partie ( 13) de levier porte des contacts individuels ( 27) élastiques des deux paires de contacts ( 25, 27) disposés de part et d'autre de l'anneau de contact ( 25). 9 Contacteur selon l'une quelconque des revendications 4 à 8, caractérisé en ce que l'ouverture de la chambre allongée présente un évidement s'élargissant de façon étagée en direction de l'extrémité éloignée de l'articulation ( 9), destiné à loger un anneau de contact ( 25) commun aux deux paires de contact, une tête élargie ( 17) annulaire limitant le pivotement et l'anneau ( 19) en matériau élastomère et est fermée, à cette extrémité, par un couvercle ( 23), en particulier amovible. Contacteur selon les revendications 2 à 9, caractérisé en ce que la deuxième partie ( 7) de levier est montée pivotante par l'intermédiaire d'une goupille ( 9) maintenue sur la première partie ( 13) de levier et renferme, à l'intérieur d'un évidement ouvert en direction de la goupille ( 9), un élément de précontrainte ( 15) ayant l'élasticité du caoutchouc et précontraint par rapport à la goupille. 11 Contacteur selon l'une quelconque des revendications 2 à 10, caractérisé en ce que la partie formant poignée ( 3) présente un manchon ( 13) rigide contenant la chambre allongée et une enveloppe ( 14) en matériau élastique entourant le manchon ( 13). 12 Contacteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que l'élément de rappel ( 19) est constitué en caoutchouc silicone.