Brevet FR2733725A1 — publié le 19961108

L'invention concerne un dispositif de commande de boîte de vitesses de véhicule automobile. L'invention concerne plus particulièrement un dispositif manuel de commande de boîte de vitesses de véhicule automobile, du type comportant une barre de commande articulée, par l'une de ses extrémités, sur l'extrémité inférieure d'un levier de changement de vitesse et articulée à son autre extrémité, par un pivot, sur un bras de démultiplication lié à la boîte de vitesse et du type dans lequel l'axe du pivot est sensiblement perpendiculaire à la barre et au bras. Un tel dispositif est décrit et représenté dans le document FR-A-2.511.311. On connaît un mode de réalisation particulier du pivot qui relie la barre de commande au bras de démultiplication et qui est réalisé sous la forme d'un boulon qui traverse les deux plaques parallèles d'une chape agencée à l'extrémité libre de la barre de commande et qui traverse également une extrémité du bras de démultiplication qui est reçue entre les deux plaques parallèles de la chape. Un tel assemblage se révèle être relativement difficile à monter et présente l'inconvénient de mal résister aux efforts répétés de torsion qu'il doit transmettre. Afin de résoudre ces problèmes, l'invention propose un dispositif de commande de boîte de vitesses du type vu précédemment, caractérisé en ce que le pivot comporte un tube fixé sur le bras de démultiplication et une tige fixée sur la barre de commande, montée pivotante dans le tube et retenue axialement par emboîtement élastique. Selon d'autres caractéristiques de l'invention - la tige comporte une gorge radiale dans laquelle est reçu un ergot élastique agencé dans la face cylindri que interne du tube pour la retenue axiale de la tige dans le tube - la gorge radiale est agencée sur la tige en dehors des extrémités axiales de la tige pour ne pas diminuer la longueur axiale de guidage de la tige dans le tube - l'une des extrémités axiales de la tige comporte une tête sphérique séparée du corps cylindrique de la tige par la gorge radiale, et la tête sphérique est reçue, par emboîtement élastique, dans un logement de forme complémentaire du tube - la tige est fixée sur la barre de commande par une de ses extrémités axiales - un manchon en matériau à faible coefficient de friction est interposé entre la tige et le tube - le logement qui reçoit la tête sphérique est réalisé dans le manchon - le manchon est rapporté dans le tube - la barre de commande est articulée à l'une de ses extrémités sur 1 l'extrémité inférieure d'un levier de changement de vitesse par un pivot conforme aux enseignements de l'invention. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels - La figure 1 est une représentation schématique en perspective d'un dispositif de commande de boîte de vitesses selon l'état de la technique - la figure 2 représente en coupe un mode de réalisation selon l'étant de la technique du pivot agencé entre une barre de commande et un bras de démultiplication du dispositif de la figure 1 - la figure 3 est une représentation en coupe d'un pivot réalisé conformément aux enseignements de l'invention. On a représenté sur la figure 1 un dispositif 10 de commande de boîte de vitesses dont le but est de provoquer le déplacement, à l'intérieur de la boîte de vitesses, d'un sélecteur 12 à deux doigts 14 qui est monté sur un arbre de sélecteur 16 guidé en coulissement au travers du carter 56 de la boîte de vitesses (voir figure 2). L'arbre de sélecteur 16 comporte une extrémité axiale 17 qui est reçue à l'intérieur de la boîte de vitesses et qui porte le sélecteur 12 de manière que les doigts 14 du sélecteur 12 puissent commander des fourchettes de passage de vitesses (non représentées). L'arbre 16 comporte également une extrémité 18 qui est située à l'extérieur du carter 56 de la boite de vitesses et sur laquelle est fixée une manivelle 20 sensiblement perpendiculaire à l'axe Al de l'arbre 16. La manivelle 20 comporte à son extrémité libre une plaque 24 qui est sensiblement parallèle à l'axe Al de l'arbre 16 et qui est munie d'un perçage cylindrique 26. L'arbre de sélecteur 16 est susceptible d'être commandé en translation et en rotation autour de son axe Al qui est disposé sensiblement verticalement. La plaque 24 est ainsi susceptible de se déplacer avec l'arbre 16 en rotation autour de l'axe Al ou en translation suivant la direction de l'axe Al. A cet effet, la plaque 24 est traversée par un bras de démultiplication 28 qui commande ses déplacements. Le bras de démultiplication 28 possède une première extrémité reliée au carter de la boîte de vitesses par une rotule 30 et une seconde extrémité reliée à une barre de commande 32 qui s'étend longitudinalement vers l'arrière du véhicule, en direction de l'habitacle. Lorsque la boite de vitesses est au point mort, c'est-à-dire qu'aucun rapport n'est engagé, le bras de démultiplication 28 est disposé sensiblement transversalement par rapport au véhicule. La barre de commande 32 et le bras de démultiplication 28 sont reliés par un premier pivot avant 34 à un seul degré de liberté en rotation autour de l'axe A2 sensiblement parallèle à l'axe Al et perpendiculaire à la direction générale de la barre 32 et du bras 28. La barre de commande 32 est articulée par sa seconde extrémité à l'extrémité inférieure 38 d'un levier de changement de vitesse 40, par un second pivot arrière 38 à un degré de liberté d'axe de rotation A3 sensiblement transversal par rapport au véhicule. Le levier de changement de vitesse 40 est articulé sensiblement en son milieu par rapport au plancher du véhicule grâce à une rotule 44 de manière à pouvoir conserver deux degrés de liberté de rotation autour d'axes perpendiculaires horizontaux pour la sélection et l'engagement des rapports. L'extrémité supérieure 42 du levier 40 qui dépasse dans l'habitacle (non représenté) du véhicule peut ainsi être déplacée d'avant en arrière selon un axe longitudinal et de gauche à droite suivant un axe transversal. De manière connue, pour engager un rapport, le conducteur commence par sélectionner une ligne de vitesses en déplaçant l'extrémité supérieure 42 du levier de vitesse 40 transversalement. Cela provoque une rotation de la barre de commande 32 autour de l'axe A2 du pivot avant 34 ainsi qu'une rotation de la barre 32 autour de son axe longitudinal, ce qui provoque une rotation du bras de démultiplication 28 par rapport à sa rotule d'articulation 30 autour d'un axe sensiblement longitudinal. Ce mouvement de rotation du bras de démultiplication 28 provoque un coulissement de la plaque 24 de la manivelle 20 et de l'arbre 16 selon l'axe Al. L'intérêt d'un tel agencement et qu'il permet de démultiplier le déplacement vertical de l'extrémité libre du bras de démultiplication 28 qui porte le pivot avant 34 par rapport au déplacement vertical de l'arbre de sélecteur 16. Une fois la ligne de vitesses sélectionnée, le conducteur engage le rapport qu'il désire en déplaçant l'extrémité supérieure 42 du levier 40 selon une direction longitudinale. Cela entraîne un déplacement de la barre de commande 32 selon une direction longitudinale opposée et une rotation du bras de démultiplication 28 par rapport à sa rotule d'articulation 30 autour d'un axe parallèle à l'axe Al. La rotation du bras de démultiplication 28 provoque la rotation de l'arbre 16 autour de l'axe Al, ce qui permet aux doigts 14 d'engager le rapport désiré. Il est important de remarquer que dans le fonctionnement de ce dispositif, les pivots avant 34 et arrière 36 de chacune des extrémités de la barre 32 doivent transmettre des efforts de torsion perpendiculaires à leur axe de rotation respectif. On a représenté sur la figure 2 de manière plus détaillée un mode de réalisation selon l'art antérieur du pivot avant 34 qui relie la barre de commande 32 au bras de démultiplication 28. L'extrémité libre du bras de démultiplication 28 est agencée sous la forme d'un anneau cylindrique 46 d'axe A2 qui est reçu entre deux plaques parallèles 48 d'une chape 50 qui est agencée longitudinalement à l'extrémité libre de la barre de commande 32. Un boulon 51 traverse les deux plaques parallèles 48 et l'extrémité annulaire cylindrique 46 du bras de démultiplication 28 et forme ainsi l'axe du pivot 34. Un écrou 52 est vissé sur le boulon 51 de manière à serrer l'extrémité annulaire 46 entre les deux plaques 48 de manière à assurer la fixation de l'assemblage. Pour assurer le bon fonctionnement d'un tel pivot, il est nécessaire de le graisser et on a donc prévu à cet effet un soufflet étanche 54 qui doit être garni de graisse après la réalisation de l'assemblage. Comme on peut le voir sur la figure 2, la réalisation du pivot avant 34 doit respecter des contraintes d'encombrement dues à la présence du carter 56 de boîte à vitesses. On a vu précédemment que le pivot 34 doit être capable de transmettre un effort de torsion autour d'un axe perpendiculaire à son axe A2 d'articulation, or on voit que la réalisation proposée ne permet d'obtenir qu'une faible longueur axiale de guidage. Par conséquent le couple de torsion appliqué au pivot 34 se traduit par des pressions de contact très importantes entre l'extrémité annulaire cylindrique 46, les deux plaques parallèles 48 et le boulon 51. Il s'avère que ces pressions de contact sont suffisamment importantes pour provoquer une dégradation progressive des pièces, ce qui est à l'origine de jeux parasites de fonctionnement. Or, ces jeux de fonctionnement sont nuisibles à l'agrément du dispositif de commande de boîte de vitesses puisqu'ils donnent naissance à une course morte de l'extrémité supérieure 42 du levier 40, selon son axe transversal. Ces jeux, provoqués par l'usure, entraînent par ailleurs l'apparition de vibrations et de bruits. Enfin, on s'est également aperçu qu'une telle réalisation du pivot 34 est d'un montage relativement malaisé. En effet, le montage du dispositif de commande de boîte de vitesses s'effectue par en-dessous car, sur la chaîne de montage, le véhicule passe au-dessus de l'opérateur. Celui-ci doit alors, avec les bras en l'air, amener l'extrémité annulaire cylindrique 46 en correspondance avec la chape 50, engager le boulon 51 et visser l'écrou 52. L'opération de vissage doit être soigneusement menée de manière à ne pas provoquer un écrasement des deux plaques parallèles 48 sur l'extrémité annulaire 46 ce qui aurait pour effet de bloquer le pivot 34. Il faut alors procéder au montage du soufflet 54 et à son remplissage avec de la graisse. Il apparait donc qu'une telle réalisation du pivot 34 ne donne pas entière satisfaction quant à sa tenue à l'usure et quant à sa facilité de montage. On a représenté sur la figure 3 un mode de réalisation de la liaison pivot 34 conforme aux enseignements de l'invention. L'extrémité libre 58 du bras de démultiplication 28 se présente sous la forme d'un tube 60 d'axe A2. Une tige 62, fixée sur la barre de commande 32, est reçue à rotation à l'intérieur du tube 60 La tige 62 est fixée par une de ses extrémités axiales 64 sur une extrémité 66 de la barre de commande 32 qui est réalisée par écrasement radial du tube qui forme la barre de commande 32. La fixation peut se faire, comme représenté sur la figure 3, par sertissage ou par tout autre moyen de fixation convenable, par exemple par vissage. Afin d'éviter un contact direct métal-métal, un manchon tubulaire 68 en matériau à faible coefficient de friction est interposé entre la tige 62 et la surface cylindre interne 70 du tube 60. Avantageusement, on peut prévoir que le manchon 68 dépasse axialement légèrement du tube 60 pour éviter tout frottement de l'extrémité 66 de la barre de commande 32 sur l'extrémité annulaire du tube 60. Le manchon plastique 68 permet ainsi d'éviter toute lubrification du pivot 34 et permet également de limiter la transmission des vibrations issues de la boîte de vitesses et qui seraient susceptibles de remonter jusqu'à l'habitacle du véhicule par l'intermédiaire du dispositif de commande 10. La tige 62 comporte essentiellement un corps cylindrique 72 et une tête sphérique 74 qui est agencée à l'extrémité axiale 76 du corps cylindrique 72 opposée à l'extrémité axiale 64 de fixation sur la barre de commande 32. La tête sphérique 74 est emboîtée élastiquement au montage dans un logement 78 de forme complémentaire aménagé dans le manchon plastique 68 qui est lui-même retenu axialement dans le tube 60 par une nervure circulaire 80 de la surface cylindrique interne 70 du tube 60 qui est reçue dans une gorge circulaire 84 aménagée dans la surface cylindrique externe 86 du manchon 68. Selon un mode préféré de réalisation de l'invention, le tube 60 comporte à l'une de ses extrémités un collet radial interne 88 qui forme une butée axiale pour le manchon plastique 68. De préférence, le collet radial interne 88 est agencé à l'extrémité axiale du tube 60 opposé à l'extrémité axiale par laquelle est introduite la tige 62 de manière à permettre le montage du manchon 68 et de la tige 62 dans le même sens. Comme on peut le constater sur la figure 3, la longueur de guidage d'un tel pivot est beaucoup plus importante que celle obtenue dans l'art antérieur. La longueur axiale de guidage est sensiblement égale à la longueur mesurée sur la tige 62 entre le centre de la tête sphérique 74 et l'extrémité axiale 64 de fixation. Du fait de la suppression du boulon, de l'écrou, de la chape, et aussi du fait de la suppression du soufflet de graissage la longueur axiale de guidage est multipliée par un facteur supérieur à trois, toutes les contraintes géométriques de résistance et d'encombrement étant par ailleurs conservées. Un tel mode de réalisation de l'invention permet donc d'obtenir une liaison pivot plus résistante à l'usure et beaucoup plus facile à assembler. Ce mode de réalisation, qui a été décrit pour l'exécution du pivot avant 34 reliant la barre de commande 32 au bras de démultiplication 28, peut sans difficulté être adapté à la réalisation du pivot arrière 36 qui relie la barre de commande 32 au levier de changement de vitesses 40. Enfin, on peut réaliser, sans sortir du cadre de l'invention, une liaison pivot qui comporte un tube fixé sur la barre de commande et une tige fixée sur le bras de démultiplication. En effet, une telle disposition ne résulte que d'une inversion mécanique des éléments du mode de réalisation décrit et représenté. REVENDICATIONS 1. Dispositif de commande de boîte de vitesses de véhicule automobile, du type comportant une barre de commande (32) articulée, à l'une de ses extrémités, sur l'extrémité inférieure (38) d'un levier de changement de vitesse (40) et articulée à son autre extrémité, par un pivot (34), sur un bras de démultiplication (28) lié à la boîte de vitesses, et du type dans lequel l'axe du pivot (34) est sensiblement perpendiculaire à la barre (32) et au bras (28), caractérisé en ce que le pivot (34) comporte un tube (60) relié au bras de démultiplication (28) et une tige (62) reliée à la barre de commande (32), montée pivotante dans le tube (60) et retenue axialement par emboîtement élastique. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la tige (62) comporte une gorge radiale dans laquelle est reçu un ergot élastique agencé dans la face cylindrique interne du tube (60) pour la retenue axiale de la tige (62) dans le tube (60). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la gorge radiale est agencée sur la tige (62) en dehors des extrémités axiales de la tige (62) pour ne pas diminuer la longueur axiale de guidage de la tige (62) dans le tube (60). 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'une des extrémités axiales de la tige (62) comporte une tête sphérique (74) séparée du corps cylindrique (72) de la tige (62) par la gorge radiale, et en ce que la tête sphérique (74) est reçue, par emboîtement élastique, dans un logement de forme complémentaire du tube (60). 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la tige (62) est fixée sur la barre de commande (32) par une de ses extrémités (64) axiales. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un manchon (68) en matériau à faible coefficient de friction est interposé entre la tige (62) et le tube (60). 7. Dispositif selon la revendication 6 prise en combinaison avec la revendication 4, caractérisé en ce que le logement qui reçoit la tête sphérique (74) est réalisé dans le manchon (68). 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que le manchon (68) est rapporté dans le tube (60). 9. Dispositif de commande de boîte de vitesses de véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comporte une barre de commande (32) articulée à l'une de ses extrémités sur l'extrémité inférieure d'un levier de changement de vitesses (40) par un pivot selon l'une quelconque des revendications précédentes.