Brevet FR2734214A1 — publié le 19961122

L'invention concerne un dispositif de commande d'une boîte de vitesses de véhicule automobile. L'invention concerne plus particulièrement un dispositif de commande d'une boîte de vitesses de véhicule automobile, du type comportant un levier de changement de vitesses pivotant autour d'un premier axe sur un support pivotant par rapport au véhicule autour d'un second axe, orthogonal au premier axe, et relié à deux organes de transmission des mouvements du levier en direction de la boîte de vitesses. Un tel dispositif a déjà été décrit et représenté dans le document FR-A2.689.460, et est notamment utilisé pour commander une boîte de vitesses à l'aide de deux câbles gainés. Le dispositif a donc pour but de transmettre les mouvements de l'extrémité supérieure du levier de change- ment de vitesse qui est agencé à l'intérieur de l'habita- cle jusqu'à la boîte de vitesses de manière à permettre la sélection et l'engagement des différents rapports de vitesses. Dans le dispositif décrit dans le document ci- dessus, les deux axes d'articulation du levier sur le support et de pivotement du support sur le bâti sont concourants et le levier est agencé sensiblement perpen- diculairement à ces deux axes. Cette disposition se révèle satisfaisante dans le cas o le levier de vitesse est implanté sur le plancher du véhicule, légèrement en avant du conducteur. Toutefois, notamment pour des véhicules de type "monospace", on est amené à implanter le levier de vitesses sur le tableau de bord du véhicule de manière à dégager entièrement le plancher du véhicule. L'ensemble du dispositif de commande de la boîte de vitesses, qui est une structure mécano-soudée relative- ment lourde, se retrouve alors sensiblement au niveau des genoux du conducteur et du passager ce qui, en cas d'accident, peut être nuisible à leur sécurité. En effet, il n'est pas possible de protéger un tel type de commande de manière efficace sans augmenter de manière importante le volume de la planche de bord. Une solution proposée pour remédier à ce problème est d'incliner l'ensemble du dispositif vers l'arrière de manière à en éloigner le bâti vers l'avant. Toutefois, un tel agencement implique que le plan dans lequel se déplace l'extrémité supérieure du levier de changement de vitesse, qui est parallèle au plan des deux axes d'articulation et de pivotement, se trouve incliné lui aussi. Ainsi, pour engager un rapport, le conducteur est amené à exercer un effort vertical vers le haut ou vers le bas, plutôt qu'un effort horizontal vers l'avant ou vers l'arrière. Or il se trouve que, le levier étant agencé au niveau du tableau de bord, le conducteur a alors son bras sensiblement horizontal. Il lui est donc beaucoup plus pénible d'exercer un effort vertical qui est perpendicu- laire à l'orientation de son bras plutôt que d'exercer un effort qui serait parallèle à l'orientation de son bras. De plus, l'inclinaison du levier vers l'arrière implique un plus grand angle de cassure du poignet du conducteur, ce qui se révèle rapidement pénible. L'invention a donc pour but de proposer un disposi- tif de commande d'une boîte de vitesses qui permet de reporter vers l'avant le bâti du dispositif tout en conservant à l'extrémité supérieure du levier de change- ment de vitesse une trajectoire sensiblement horizontale et ergonomiquement favorable. Dans ce but l'invention propose un dispositif du type vu précédemment, caractérisé en ce que le levier et le support sont reliés par deux biellettes de façon à former avec celles-ci un quadrilatère déformable, les extrémités des deux organes de transmission étant reliées respectivement à l'une des biellettes et au support pivotant. Selon d'autres caractéristiques de l'invention: - par rapport au véhicule, l'axe est sensiblement horizontal et longitudinal, en ce que l'axe est sensible- ment horizontal et transversal, en ce que chacune des deux biellettes est articulée à l'avant sur le support et à l'arrière sur le levier de manière que le support, les deux biellettes et le levier forment un quadrilatère déformable dans un plan vertical et perpendiculaire à l'axe d'articulation du levier; - les biellettes s'étendent longitudinalement vers l'arrière depuis le support pivotant, et en ce que le levier est incliné vers l'arrière par rapport à ses articulations sur les biellettes de manière à reporter vers l'arrière l'extrémité supérieure du levier par rapport à un bâti sur lequel est articulé le support pivotant; - les deux biellettes sont agencées selon deux directions longitudinales qui se coupent sensiblement à la verticale de l'extrémité supérieure du levier de manière que les mouvements de l'extrémité supérieure du levier par rapport au bâti du dispositif soient sensible- ment situés dans un plan horizontal; - l'une des biellettes, supérieure, est articulée sur le support au dessus de l'axe de pivotement du support et l'autre biellette, inférieure, est articulée en dessous de l'axe; - le premier organe de transmission est relié à la biellette inférieure; - la biellette inférieure comporte un prolongement longitudinal vers l'avant à l'extrémité libre duquel est relié le premier organe de transmission; l'axe de pivotement du support est sensiblement contenu dans le plan vertical des deux biellettes de manière à rendre négligeable l'influence du pivotement du support autour de l'axe sur le déplacement du premier organe de transmission relié à la biellette; - le dispositif est du type dans lequel le bâti comporte une embase formée d'une plaque sensiblement horizontale de fixation sur la caisse du véhicule et comporte deux montants parallèles, agencés perpendi- culairement depuis l'embase, entre les extrémités libre desquels le support est monté pivotant, du type dans lequel le support comporte un bras transversal à l'extré- mité libre duquel est relié le second organe de transmis- sion; - les organes de transmission des mouvements du levier sont des câbles gainés et les gaines de câbles prennent appui contre une face inférieure de l'embase du bâti du dispositif; - le dispositif est réalisé en construction mécano- soudée; - les mouvements transversaux du levier correspon- dent à la sélection d'une ligne de rapports de vitesses et les mouvements longitudinaux du levier correspondent à un engagement d'un rapport de vitesses. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion apparaîtront à la lecture de la description détail- lée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue en perspective partielle- ment éclatée d'un dispositif de commande de boite de vitesses selon l'invention; - les figures 2 et 3 sont des vues détaillées d'un tel dispositif, vu respectivement de côté et de face; - Les figures 4A, 4B et 4C représentent de manière schématique une commande de boîte de vitesses conforme aux enseignements de l'invention vu de côté et représen- tée respectivement en position de point mort et suivant deux positions d'engagement; - les figures 5A, 5B et 5C sont des vues schémati- ques de face d'un tel dispositif représenté respective- ment au point mort et suivant deux positions de sélec- tion. Dans le texte ci-dessous, on utilisera, pour situer les pièces dans l'espace, les termes horizontal, verti- cal, supérieur, inférieur, longitudinal et transversal en référence aux figures dans lesquelles le dispositif selon l'invention est représenté dans une position classique d'implantation à l'intérieur du véhicule. Toutefois, on pourra prévoir d'orienter le disposi- tif d'une manière différente sans sortir du cadre de l'invention. Les figures 1, 2 et 3 représentent un mode de réalisation préféré d'un dispositif de commande par câbles d'une boîte de vitesses conforme aux enseignements de l'invention. Le dispositif 10 est fixé sur la caisse du véhicule (non représentée) par un bâti 12 qui comporte principale- ment une embase horizontale 14 de fixation et des montants parallèles verticaux 16. Les deux montants 16 sont percés chacun d'un trou 18 d'axe longitudinal A1 sensiblement horizontal. Les trous 18 sont destinés à recevoir un boulon 19 faisant office d'arbre de pivot pour un support pivotant 20. Le support pivotant 20 comporte un corps de pivot 22 tubulaire traversé par l'arbre de pivot 19, reçu entre les deux montants 16 et sur lequel est soudée une plaque verticale longitudinale 24 qui supporte deux fourreaux d'articulation 26, 28 d'axes transversaux respectifs A3, A4. Les fourreaux transversaux 26, 28 sont donc susceptibles de pivoter avec le support 20 autour de l'axe A1 longitudinal. Deux biellettes, respectivement supérieure 30 et inférieure 32 sont articulées sur le support 20 autour des axes respectifs A3 et A4 grâce à des tiges 27, 29 reçues dans les fourreaux d'articulation 26, 28. Les biellettes 30, 32 s'étendent longitudinalement vers l'arrière en considérant les figures et portent à leurs extrémités arrières respectives 34, 36 des arbres d'articulation 38, 40 d'axes transversaux respectifs A5, A6. Deux manchons 42, 44 sont montés à rotation sur les arbres d'articulation 38, 40 autour des axes transversaux respectifs A5, A6 parallèles aux axes A3 et A4. Un levier de changement de vitesse 46 est fixé par soudage sur chacun des deux manchons 42, 44 et il s'étend dans un plan vertical longitudinal P qui contient sensiblement l'axe Ai. Conformément aux enseignements de l'invention et comme on peut le voir plus particulièrement sur la figure 3, le levier 46 est incliné vers l'arrière et porte à son extrémité supérieure 48 un pommeau de manoeuvre 50. Ainsi agencés, la plaque verticale 24 du support , les deux biellettes 30, 32 et le levier 46 forment un quadrilatère articulé à ses quatres sommets autour des axes A3, A4, A5 et A6. De plus, l'ensemble étant lié au support pivotant , il peut pivoter autour de l'axe A1. Afin de transmettre les mouvements du levier 46 vers la boîte de vitesses, on a prévu deux câbles 52, 54 dont le premier est articulé à l'extrémité libre 56 d'un prolongement 57 de la biellette inférieure 32 qui s'étend longitudinalement en avant de son axe A4 d'articulation sur le support 20. Le premier câble 52 permet de transmettre en direction de la boîte de vitesses les mouvements du levier 46 dans un plan longitudinal. Le second câble 54 est accroché à l'extrémité d'un bras transversal 58 qui est fixé sur le support pivotant 20. Ainsi, le bras transversal 58 permet de transmettre en direction de la boîte de vitesses les mouvements du levier 46 dans un plan transversal. Le dispositif de commande 10 représenté sur les figures étant un dispositif destiné à être implanté sur le tableau de bord d'un véhicule, c'est-à-dire sensible- ment à la verticale du compartiment moteur, la sortie des câbles gainés 52, 54 est prévue verticalement. Aussi, les gaines 60, 61 des câbles 52, 54 sont prévues pour être en appui contre une face inférieure 62 de la base 14 du bâti 12 du dispositif 10. On a représenté sur les figures 4A, 4B, 4C et 5A, B, 5C de manière schématique le fonctionnement d'un dispositif selon l'invention. Sur la figure 4A, le dispositif est représenté au point mort, vu de côté, et l'on y voit le levier 46 qui est articulé grâce aux deux biellettes 30, 32 sur le support pivotant 20. Le point I, intersection de la droite D, perpendi- culaire commune dans le plan P aux axes A3, A5 d'articu- lation de la biellette 30 avec la droite D', perpendicu- laire commune dans le plan P aux axes A4, A6 de la biellette 32, représente le centre de rotation instan- tanée du mouvement du levier 46 par rapport au bâti 10 dans le plan P. Selon une caractéristique de l'invention, le centre instantané de rotation I se situe sensiblement à la verticale du pommeau 50 agencé à l'extrémité supérieure 48 du levier 46 de manière que la trajectoire du pommeau 50 du levier 46 soit sensiblement horizontale. En effet, comme on peut le voir sur les figures 4B et 4C, le centre instantané de rotation reste sensible- ment à la verticale du pommeau 50 lorsque celui-ci se déplace. Ainsi, le dispositif 10 transforme le mouvement essentiellement longitudinal du pommeau 50 en un déplace- ment essentiellement vertical de l'extrémité 56 de la biellette inférieure 32 à laquelle est accroché le câble 52. Sur les figures 5A, 5B, 5C on a représenté dans un plan transversal les différentes positions de sélection du levier 46. Sur la figure 4A, sur laquelle le dispositif est représenté au point mort, on remarque notamment le bras transversal 58 à l'extrémité libre duquel est accroché le câble 54. Le bras transversal 58 est fixé sur le support pivotant 20 de sorte que, lorsque le pommeau 50 est manoeuvré dans une direction transversale, le levier 46 provoque un pivotement du support 20 autour de son axe A1 qui entraîne avec lui le bras transversal 58 dont l'extrémité libre décrit une trajectoire verticale qui est transmise à la boîte de vitesses par le câble 54. Des agencements particuliers du mode de réalisation permettent de découpler dans une large mesure la trans- mission des mouvements longitudinaux et transversaux du pommeau 50. Dans un premier temps, lorsque le conducteur commence par sélectionner une ligne de rapports en déplaçant le pommeau transversalement, le support 20 pivote autour de son axe Ai. Or, la biellette inférieure 32 étant agencée dans le plan P longitudinal qui contient l'axe A1 et étant située à très faible distance de l'axe Ai, son dépla- cement est de très faible amplitude et s'effectue de surcroît perpendiculairement à la direction du câble 52 de sorte qu'aucun mouvement n'est transmis par le câble 52 à la boîte de vitesses. Lorsque le conducteur engage un rapport en manoeu- vrant le pommeau 50 selon une direction longitudinale, le support 20 reste dans sa position précédente et il n'y a donc pas de déplacement ni du bras transversal 58, ni du câble 54 qui y est accroché. REVENDICATIONS 1. Dispositif de commande d'une boîte de vitesses de véhicule automobile, du type comportant un levier de changement de vitesses (46) pivotant autour d'un premier axe (Ai) sur un support (20) pivotant par rapport au véhicule autour d'un second axe (A2), orthogonal au premier axe (A1), et relié à deux organes (52, 54) de transmission des mouvements du levier (46) en direction de la boîte de vitesses, caractérisé en ce que le levier (46) et le support (20) sont reliés par deux biellettes (30, 32) de façon à former avec celles-ci un quadrilatère déformable, les extrémités des deux organes de transmis- sion (52, 54) étant reliées respectivement à l'une (32) des biellettes et au support pivotant (20). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que, par rapport au véhicule, l'axe (A1) est sensiblement horizontal et longitudinal, en ce que l'axe (A2) est sensiblement horizontal et transversal, en ce que chacune des deux biellettes (30, 32) est articulée à l'avant sur le support (20) et à l'arrière sur le levier (46) de manière que le support (20), les deux biellettes (30, 32) et le levier (46) forment un quadri- latère déformable dans un plan (P) vertical et perpendi- culaire à l'axe (A2) d'articulation du levier. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les biellettes (30, 32) s'étendent longitudina- lement vers l'arrière depuis le support pivotant (20), et en ce que le levier (46) est incliné vers l'arrière par rapport à ses articulations sur les biellettes (30, 32) de manière à reporter vers l'arrière l'extrémité supérieure (48) du levier (50) par rapport à un bâti (12) sur lequel est articulé le support pivotant. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les deux biellettes (30, 32) sont agencées selon deux directions longitudinales qui se coupent sensiblement à la verticale de l'extrémité supérieure (48) du levier (46) de manière que les mouvements de l'extrémité supérieure (48) du levier (46) par rapport au bâti (12) du dispositif soient sensiblement situés dans un plan horizontal. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'une des biellettes, supérieure (30), est articulée sur le support (20) au dessus de l'axe (A1) de pivotement du support (20) et en ce que l'autre biellet- te, inférieure (32), est articulée en dessous de l'axe (Al). 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'un premier organe de transmission (52) est relié à la biellette inférieure (32). 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que la biellette inférieure (32) comporte un prolongement longitudinal (57) vers l'avant à l'extrémité libre duquel est relié le premier organe de transmission (52). 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendica- tions 2 à 7, caractérisé en ce que l'axe (Al) de pivote- ment du support (20) est sensiblement contenu dans le plan (P) vertical des deux biellettes (30,32) de manière à rendre négligeable l'influence du pivotement du support (20) autour de l'axe (Al) sur le déplacement du premier organe de transmission (52) relié à la biellette (32). 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendica- tions 2 à 8, caractérisé en ce qu'il est du type dans lequel le bâti (12) comporte une embase (14) formée d'une plaque sensiblement horizontale de fixation sur la caisse du véhicule et comporte deux montants (16) parallèles, agencés perpendiculairement depuis l'embase (14), entre les extrémités libre desquels le support (20) est monté pivotant, du type dans lequel le support (20) comporte un bras transversal (58) à l'extrémité libre duquel est relié le second organe de transmission (54). 10. Dispositif selon la revendication 9, caracté- risé en ce que les organes de transmission (52, 54) des mouvements du levier (46) sont des câbles gainés et en ce que les gaines (60, 61) de câbles prennent appui contre une face inférieure (62) de l'embase (14) du bâti (12) du dispositif. 11. Dispositif selon l'une quelconque des revendi- cation 2 à 10, caractérisé en ce qu'il est réalisé en construction mécano-soudée. 12. Dispositif selon l'une quelconque des revendi- cations 2 à 11, caractérisé en ce que les mouvements transversaux du levier (46) correspondent à la sélection d'une ligne de rapports de vitesses et en ce que les mouvements longitudinaux du levier (46) correspondent à un engagement d'un rapport de vitesses.