Brevet FR2803418A1 — publié le 20010706

"Dispositif pour la simulation d'une commande d'une boîte de vitesses" L'invention concerne un dispositif pour la simulation d'une commande d'une boîte de vitesses. L'invention concerne plus particulièrement un dispositif pour la simulation d'une commande d'une boîte de vitesses, notamment de véhicule automobile, du type comportant un levier mobile dont une première extrémité est susceptible d'être actionnée par rapport à un bâti du dispositif suivant au moins une course de direction déterminée entre une position neutre de repos et au moins une position active indexée de commande associée au crabotage d'au moins un rapport de transmission de boîte de vitesses simulée. On connaît de nombreux exemples de tels dispositifs. Le document EP-A-0.178.691 décrit et représente un dispositif, faisant partie d'un simulateur de véhicule automobile dans lequel des organes conventionnels d'un véhicule automobile sont fixés sur un bâti pour constituer le simulateur. L'inconvénient de ce dispositif est que la boîte de vitesses "simulée" est une vraie boîte de vitesses, ce qui rend un dispositif particulièrement pesant et encombrant. Le document WO-A-92/02915 décrit et représente dispositif du type décrit précédemment comportant un solénoïde dont un noyau, lié au levier, simule les efforts que le conducteur ressent dans le levier lors du passage des rapports de boîte simulée. L'inconvénient d'un tel dispositif est que le solenoïde utilisé produit un champ magnétique important dans voisinage immédiat, ce qui peut l'amener à parasiter tout matériel électronique agencé à proximité. En effet, un tel dispositif de simulation peut être utilisé en conjonction avec des matériels électroniques destinés à être intégrés dans l'ensemble d'un simulateur de véhicule automobile, ou bien un dispositif analogue peut être destiné à être embarqué dans un véhicule réel pour assurer la commande d'une boîte de vitesses dite "robotisée". Pour remédier à ces inconvénients, l'invention propose un dispositif pour la simulation d'une commande d'une boîte de vitesses du type décrit précédemment ne comportant des moyens mécaniques de simulation des efforts resistants exercés sur le levier. Dans ce but, l'invention propose un dispositif pour la simulation d'une commande d'une boîte de vitesses du type décrit précédemment, caractérisé en ce qu'il comporte doigt, agencé à une seconde extrémité du levier, qui est mobile dans une piste en creux solidaire du bâti dont au moins un tronçon de gorge rectiligne correspond à l'au moins une course et comporte des accidents destinés à s'opposer au mouvement du doigt pour restituer la sensation des efforts de passage long de ladite course. 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 vue en perspective d'un dispositif selon l'invention, - la figure 2 est une vue en coupe longitudinale du dispositif selon l'invention, - la figure 3 est une vue de détail des moyens d'articulation du levier selon la figure 2, - la figure 4 est une vue de détail en coupe longitudinale d'une piste de guidage du doigt du dispositif selon l'invention, - la figure 5 est un diagramme en correspondance de la figure 4 illustrant les efforts de passage rencontrés par doigt lors de son déplacement dans la piste de la figure 4, et, - la figure 6 est une vue de détail en coupe du doigt du dispositif. Dans la description qui va suivre, des chiffres de reférence identiques désignent des pièces identiques ou ayant fonctions similaires. On a représenté aux figures 1 et 2 l'ensemble dispositif 10 pour la simulation d'une commande d'une boîte vitesses. Le dispositif 10 représenté est notamment destiné a simuler une boîte de vitesses à commande manuelle de type connu comportant une grille de passage en H, mais cette disposition n'est pas limitative de l'invention et le dispositif pourrait être utilisé pour simuler la commande d'une boîte vitesses automatique ou séquentielle. Le dispositif 10 comporte un levier mobile 12 dont première extrémité 14, représentée figure 2, est susceptible d'être actionnée, notamment au moyen d'un pommeau supérieur 16 par rapport à un bâti 18 du dispositif, suivant le profil grille en H correspondant à la boîte simulée. Le levier 12 articulé par rapport au bâti 18 par un moyen 15 d'articulation du type rotule qui sera décrit ultérieurement. Ainsi, dans le mode de réalisation préféré de l'invention qui est représenté aux figures 1 et 2, le levier mobile 12 est susceptible d'être actionné suivant deux courses transversales opposées correspondants à la sélection des rapports de la boîte simulée, et suivant quatre courses longitudinales associées au crabotage de premier, deuxième, troisième, quatrième, cinquième rapports de marche avant et d'un rapport marche arrière. Le nombre de ces rapports n'est pas limitatif l'invention et la boîte simulée pourrait comporter un nombre différents de rapports, et donc de courses longitudinales susceptibles d'être parcourues par le levier 12. Conformément à l'invention, il est proposé des moyens mécaniques destinés à restituer la sensation des efforts passage desdits rapports de transmission de la boîte simulée long desdites courses longitudinales de crabotage. cet effet, un doigt 20 est agencé à une seconde extrémité inférieure 22 du levier 12, et ce doigt 20 est mobile dans piste 24 en creux solidaire du bâti 18. Dans le mode de réalisation préféré de l'invention le bâti 18 comporte un cadre 25 rectangulaire à l'intérieur duquel est fixé un bloc 23 comportant la piste 24. Le bloc 23 est par exemple obtenu par moulage d'un matériau plastique, piste 24 comporte autant de tronçons rectilignes de gorge de courses longitudinales de crabotage. Ainsi, comme l'illustre la figure 1, la piste 24 comporte un tronçon rectiligne 26 associé à la course de crabotage du rapport marche arrière, deux tronçons rectilignes opposés 28 et associés respectivement aux courses de crabotage des premier et deuxième rapports de marche avant, deux tronçons rectilignes opposés 32 et 34 associés respectivement courses de crabotage des troisième et quatrième rapports de marche avant, et un tronçon rectiligne 36 associé à la course de crabotage du cinquième rapport de marche avant. Tous ces tronçons sont répartis de part et d'autre de deux tronçons transversaux alignés et opposés 38 et associés à la sélection des rapports, qui s'étendent de part d'autre d'un point correspondant à une position de point mort du doigt 20. De préférence, les tronçons 26, 28, 30, 32, 34, 36, 38 et 40 présentent chacun la forme d'une gorge rectiligne de profil concave sensiblement semi-cylindrique. Conformément à l'invention, chaque gorge longitudinale 26, 28, 30, 32, 34, ou 36 comporte des irrégularités ou accidents de relief destinés à s'opposer au mouvement du doigt 20 pour restituer la sensation des efforts de passage du rapport de transmission associé de la boîte simulée. Comme l'illustre la figure 4 qui représente plus particulièrement le détail du tronçon 26, les accidents 42 sont agencés au fond de la gorge rectiligne et comportent successivement, depuis une extrémité 44 débouchante de la gorge, permettant l'introduction du doigt 20, jusqu'à son autre extrémité fermée 46, au moins deux bossages 48 et 52 espacés permettent de restituer, pour celui qui manie le levier 12, efforts ressentis lors du passage du rapport simulé. Les efforts ressentis sont représentés sur la figure 5 en correspondance de la figure 4. La figure 4 illustre une course longitudinale de crabotage. Le doigt 20 est susceptible de engager dans la gorge à partir d'une position dite "de sélection" qui correspond à l'extrémité 44 débouchante de la gorge, et est obtenue à partir d'une position de point mort du levier en déplaçant celui-ci transversalement jusqu'à l'extrémité la piste 38 précédemment décrite à la figure 1 de façon qu'il soit en regard la piste 24 correspondant au rapport à engager. A partir de cette position, le doigt 20 rencontre d'abord le premier bossage 48 qui permet la simulation de la phase dite "d'engagement" du rapport simulé, c'est à dire, dans la boite réelle simulée, la phase dans laquelle, de manière connue, le baladeur de commande du pignon fou du rapport associé de la boîte simulée sollicite le synchroniseur dudit pignon fou. Le premier bossage 48 présente sensiblement la forme d'une pente ou rampe, car l'effort de synchronisation réel qui doit être simulé est progressif. Lorsque le doigt 20 rencontre le premier bossage 48, il produit ainsi un effort ressenti F48 qui est progressif et croissant. Puis, en continuant sa progression, le doigt 20 retombe dans le profil semi-cylindrique de la gorge et parcourt un chemin 50 qui permet la simulation de phase dite de "planage" du rapport simulé, c'est à dire, dans la boîte réelle simulée, la phase au cours de laquelle, de manière connue, l'actionnement du baladeur de commande du pignon fou du rapport associé de la boîte simulée a permis la synchronisation vitesse du pignon fou avec l'arbre qui le porte et se prépare être craboté avec l'arbre qui le porte. Lorsque le doigt parcourt ce chemin 50, l'effort ressenti F5o diminue d'intensite et est sensiblement constant. Puis, le doigt 20 rencontre le second bossage 52 qui permet la simulation de la phase dite "de crabotage" du rapport simulé, c'est à dire, dans la boîte réelle simulée, la phase au cours de laquelle, de manière connue, le baladeur commande l'engagement d'une denture du pignon fou du rapport associé de la boîte simulée avec une denture de l'arbre qui le porte. Lorsque le doigt 20 rencontre le second bossage 52, il produit ainsi un pic F5z de l'effort ressenti. Enfin, le doigt 20 rencontre un évidement 54 creuse dans le tronçon de la piste 24 qui permet la simulation de phase dite "de verrouillage" du rapport simulé, c'est à dire, dans la boîte réelle simulée, la phase dans laquelle, de manière connue, le baladeur a effectué le crabotage du pignon fou du rapport associé de la boîte simulée. Lorsque le doigt rencontre l'évidement 54, il produit ainsi une chute l'intensité de l'effort F54 ressenti. Avantageusement des butées 55 peuvent être agencées à l'extrémité de chaque extrémité 59 fermée de la gorge, et être fixées au bâti 18, pour empêcher que le doigt 20 ne quitte l'evidement 54 en fin de course. Ces butées 55 peuvent être realisées en un matériau élastique pour assurer un ressenti élastique de la fin de la course du doigt 20. Par ailleurs, le dispositif 10 comporte des moyens repérage de la position du doigt 20, et donc du levier 12, exemple pour associer les mouvements du levier 12 fonctionnement d'éléments d'un simulateur dont le dispositif 10 fait partie. En effet, chaque évidement présente la forme d'une cuvette qui comporte des moyens commutation électrique. De préférence, ces moyens sont constitués par un capteur 58 à rayonnement infrarouge qui est disposé dans un perçage 56 du fond de l'évidement 54. Ce capteur 58 est susceptible d'émettre un signal représentatif du crabotage du rapport simulé à l'intention d'un module 60 électronique de gestion dispositif 10. Le module 60 présente de préférence, mais façon non limitative de l'invention, la forme d'une plaque qui est fixée dans le cadre 25, comme illustré à la figure 1. Afin de coopérer avec le fond la gorge 26, 28, 30, 32, 34, 36, 38 ou 40 pour la simulation efforts, et avec le fond de l'évidement 54 pour l'actionnement des moyens de commutation électrique, le doigt 20 comporte à son extrémité libre une bille 62, comme illustré à figure 6. La bille 62 est par exemple sertie à l'extrémité support dont un corps cylindrique 61 est reçu dans un alesage complémentaire 63 d'un manchon 64 de billage qui est fixé à l'extrémité inférieure 22 du levier 12. La position axiale support 61 dans l'alésage 63 peut être réglée par l'intermédiaire d'une vis 65 qui traverse un filetage radial du manchon 64 qui est serrée contre le fond d'une rainure 66 agencée le long du support 61. Comme l'illustrent les figures 1, 2, et 3, le moyen 15 d'articulation par rotule qui permet l'articulation du levier 12 par rapport au cadre 25, comporte une rotule 70 qui est montée dans un piston 72 rappelé élastiquement en coulissement vertical à l'intérieur d'une chemise qui est solidaire d'une potence supérieure 68 liée au cadre . Une pige 73, solidaire du piston 72, traverse une lumière oblongue 81 de la chemise 74 pour empêcher la rotation et limiter la course du piston 72 et du levier 12. La potence 68 est par exemple réalisée sous la forme d'une cloche qui coiffe le bâti 18 et qui est réalisée en un matériau synthétique, notamment en une résine lourde qui joue un rôle d'isolant phonique. La potence 68 peut porter un revêtement 69 d'insonorisation entourant le moyen 15 d'articulation, et être entièrement recouverte d'une gaine 71 d'insonorisation du type de celles que l'on rencontre couramment dans l'industrie automobile pour l'habillage des leviers de vitesse. La gaine est traversée par le levier 12 et est fixée sur la paroi externe la potence 68. Le moyen d'articulation 5 forme ainsi un groupe "piston- rotule" qui confère ainsi une élasticité verticale au levier 12. Le piston 72 est par exemple piston formé de deux parties réunies par des vis 79, et rappelé élastiquement par deux doigts 75 rappelés élastiquement au contact de la face supérieure 77 du piston. La restitution des efforts est aussi assurée par un ressort 76 à boudin, solidaire du bâti 18 et sensiblement transversal, qui est fixé perpendiculairement au doigt 20 pour restituer la sensation efforts d'inertie associés au débattement du levier 12, sollicite le doigt en traction et en compression de part et d'autre de sa position de repos dite "de point mort". Le ressort est par exemple porté par une équerre 78 solidaire du bâti D'une façon analogue, le bâti 18 porte, en opposition au ressort 76 à boudin, un ressort 80 à lame contre lequel le doigt 20 est susceptible de venir en appui dans une position déterminée extrême du levier pour simuler un effort d'inertie propre au rapport associé à la position déterminée du levier 12. Dans la configuration représentée à la figure 1, le ressort 80 à lame est destiné à simuler effort d'inertie propre à la sélection du cinquième rapport de marche avant. Le dispositif 10 selon l'invention permet de réaliser à moindre coût une commande poûr la simulation du passage des rapports d'une boîte de vitesses, et peut aussi avantageusement être agence dans un véhicule réel pour commander électriquement, c' à dire de façon entièrement découplée mécaniquement, une boîte de vitesses dite "robotisée" mue par des actionneurs commandés. REVENDICATIONS 1. Dispositif (10) pour la simulation d'une commande d'une boîte de vitesses, notamment de véhicule automobile, du type comportant un levier (12) mobile dont une première extrémité 4) est susceptible d'être actionnée par rapport à un bâti (18) dispositif (10) suivant au moins une course de direction determinée entre une position neutre de repos et au moins une position active indexée de commande associée au crabotage moins un rapport de transmission de la boîte de vitesses simulee, caractérisé en ce qu'il comporte un doigt (20), agencé à une seconde extrémité (22) du levier (12), qui est mobile dans une piste (24) en creux solidaire du bâti dont au moins un tronçon (26, 28, 30, 32, 34) de gorge rectiligne correspond à l'au moins course et comporte des accidents (48, 50, 52, 54) destines ' s'opposer au mouvement du doigt (20) pour restituer la sensation des efforts (F48, F5o, F52, F54) de passage le long de ladite course. 2. Dispositif (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les accidents sont agencés au fond de la gorge (26, 28, 30, 32, 34) rectiligne et comportent successi vement, d'une extrémité (44) débouchante de la gorge, permettant l'introduction du doigt (20), à son autre extrémité (46) fermée, au moins deux bossages (48, 52) espacés qui sont permettent respectivement la simulation de phases d'engagement et de crabotage dudit au moins un rapport simulé et un évidement (54) qui permet la simulation du verrouillage de ce rapport simulé. 3. Dispositif (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que des moyens de commutation électrique, notamment un capteur (58) à rayonnement infrarouge, sont agencés fond de l'évidement (54) pour émettre, lorsqu'ils sont actionnés par le doigt (20), un signal représentatif du crabotage dudit au moins un rapport simulé à l'intention d'un module (60) électronique de gestion du dispositif. 4. Dispositif (10) selon l'une quelconque des revendi cations précédentes, caractérisé en ce que le bâti (18) comporte un cadre (25) rectangulaire à l'intérieur duquel est fixé un bloc (23) comportant la piste (24). 5. Dispositif (10) selon la revendication précédente prise en combinaison avec la revendication 3, caractérisé en ce que le module (60) électronique de gestion du dispositif présente la forme d'une plaque est fixée dans le cadre (25). 6. Dispositif 0) selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce le bâti (18) comporte une potence supérieure (68) qui fixée sur le cadre (25) et qui porte des moyens (15) d'articulation du levier. 7. Dispositif 0) selon la revendication précédente, caractérisé en ce les moyens (15) d'articulation du levier (12) comportent rotule (70) qui est montée dans un piston (72) rappelé élastiquement en coulissement vertical par rapport à une chemise (74) qui est solidaire de la potence (68) supérieure. 8. Dispositif 0) selon l'une quelconque des revendi cations 4 à 7, caracterisé en ce que le bâti (18) porte un ressort (76) à boudin sensiblement transversal, qui est fixé perpendicu lairement au doigt (20) pour restituer la sensation des efforts d'inertie associés au débattement du levier (12), et qui sollicite le doigt (20) en traction et en compression de part et d'autre de sa position de repos. 9. Dispositif 0) selon la revendication précédente, caractérisé en ce le bâti (18) porte, en opposition au ressort (76) à boudin un ressort (80) à lame contre lequel le doigt (20) est susceptible de venir en appui dans une position déterminée extrême levier, pour simuler un effort d'inertie propre au rapport associé à la position déterminée du levier (12). . Dispositif (10) selon l'une quelconque des revendi cations à 9, caractérisé en ce que le doigt (20) comporte une bille (62) qui est destinée à coopérer avec le fond cylindrique de la gorge (26, 28, 30, 32, 34) pour la simulation efforts, et qui est destinée à coopérer avec le fond (54) de l'evidement pour l'actionnement des moyens de commutation électrique. 11. Dispositif (10) selon l'une quelconque des revendi cations précédentes, caractérisé en ce que la piste (24) est destinée à simuler la grille de passage en H d'une boîte de vitesses à commande manuelle et en ce qu'elle comporte un tronçon 40) transversal rectiligne, associé à la position de repos levier (12), de part et d'autre duquel s'étendent autant de gorges(26, 28, 30, 32, 34) longitudinales rectilignes que de rapports simulés,