Brevet FR2856961A1 — publié le 20050107

-1- DISPOSITIF DE COMMANDE EXTERNE DE BOITE DE VITESSES POUR PLANCHE DE BORD DE VEHICULE L'invention concerne un dispositif de commande d'une boîte de vitesses de véhicule automobile, notamment pour commande de vitesses par câbles, avec un levier de changement de vitesses à la planche de bord. Elle a pour objet un dispositif de commande externe de boîte de vitesses comportant un levier de changement de vitesses pivotant autour d'un premier axe sur un support pivotant lui même autour d'un second axe sur un bâti porté par le véhicule de manière à actionner - des moyens sélection de lignes de vitesses liés au support, et des moyens de passage des vitesses sélectionnées, liés au levier. Plus particulièrement, cette invention concerne le problème de l'interdiction de la marche arrière. Elle vise à intégrer à un tel dispositif de commande des moyens de verrouillage interdisant l'accès à la ligne de sélection de marche arrière sans manoeuvre volontaire du conducteur. Dans ce but, elle prévoit un verrou rétractable, interdisant au repos le déplacement des moyens de sélection jusqu'à la ligne de marche arrière. De préférence, le verrou est fixé sur le bâti. Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, le verrou contrôle le déplacement d'un levier pivotant dont une extrémité est liée à un câble de sélection des vitesses et l'autre est liée au support. - 2 D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation non limitatif de l'invention, en liaison avec les dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 est une vue de coté du dispositif, - la figure 2 est une vue en perspective de trois quarts avant du dispositif de la figure 1, - la figure 3 est une vue en perspective de trois quarts arrière du dispositif de la figure 1, et - la figure 4 est une vue de détail du dispositif. Le dispositif de commande de vitesses 10 illustré par les figures comporte un levier 12 de changement de vitesses pivotant autour d'un premier axe "I", sensiblement transversal par rapport à une direction "L" longitudinale du véhicule. Le premier axe "I" correspond à un axe théorique instantané de rotation autour duquel s'effectue le mouvement de pivotement du levier 12 autour de la direction transversale. Le levier 12 est monté sur un support 14 sensiblement horizontal qui est monté lui-même pivotant autour d'un second axe "A" par rapport à un bâti 16 porté par le véhicule. Le second axe "A" est orthogonal au premier axe "1". Le support 14 est par exemple constitué d'un tube traversé par une vis 18 tenue par un écrou 19 reçue dans deux paliers 20 lisses du bâti 16. Le levier 12 est relié à deux organes 22 et 24 de transmission des mouvements du levier en direction de la boîte de vitesses. Le levier 12 et le support 14 sont reliés par deux 2856961 3 biellettes 26, 28 coplanaires. Les biellettes 26, 28 sont situées dans un plan orthogonal au premier axe de rotation "1" et parallèle au second A. Elles sont articulées sur le levier 12 et sur le support 14 par quatre articulations parallèles 30, 32, 34, 36 définissant un quadrilatère déformable. De préférence, trois des quatre articulations 30, 32, 34, 36 sont des pivots à un degré de rotation, tandis que la quatrième dispose de degrés de liberté supplémentaires. Les biellettes sont articulées sur le levier 12 et le support 14 par un pivot supérieur 30, par une liaison, annulaire supérieure 32 dite linéique annulaire combinant trois degrés de liberté en rotation et un degré de liberté en translation, et par deux pivots inférieurs 34, 36 d'axes respectifs "B", "C", "D", "E", parallèles et qui sont orthogonaux au second axe "A". Toutefois, sans sortir du cadre de l'invention, la liaison linéique annulaire peut être permutée avec les autres articulations. La liaison linéique annulaire comporte une rotule 32a fixée à l'extrémité supérieure de la biellette 28. La rotule 32a est enveloppée d'un support 29 sphérique intérieurement et cylindrique à l'extérieur. Enfin, le support 29 est logé dans un manchon cylindrique 31 fixé près de l'extrémité avant du levier 12. Les degrés de liberté de cette liaison sont alors les trois rotations définies par la sphère et une translation définie par la direction du cylindre. Le levier 12, le support 14 et les biellettes 26, 28 forment un quadrilatère déformable dans lequel les directions des axes X et Y passant par les pivots d'extrémité opposés 30, 2856961 -4- 34 et 32, 36 de chaque biellette sont concourantes pour déterminer le premier axe "I" de pivotement du levier 12 sur le support 1. Le centre instantané de rotation "I" est situé très en dessous et en avant du pommeau. Ceci permet d'obtenir une trajectoire pratiquement circulaire d'une extrémité du levier 12 formant pommeau, selon une démultiplication pratiquement constante. Le support 14 est sensiblement horizontal. Il pivote autour du second axe "A" de pivotement. Par rapport au support 14, les billettes 26, 28 sont disposées du même coté du second axe "A". Si on place les pivots 34 et 36 sous l'axe "A" et le pivot 30 et la liaison linéique annulaire 32 au-dessus de la partie 40 d'extrémité avant rectiligne du levier 12, le quadrilatère a un encombrement vertical particulièrement réduit, dans un plan "P" longitudinal passant par le second axe "A" d'articulation du levier 12. be préférence, les deux biellettes arrière 26 et avant 28 s'étendent sensiblement en avânt de l'extrémité arrière du support 14, de sorte que le dispositif présente un encombrement longitudinal presque inexistant entre le support 14 et l'extrémité libre 38 du levier 12. Ceci permet d'intégrer un tel dispositif 10 dans une planche de bord (non représentée) avec un encombrement vertical et longitudinal réduit. Il est ainsi possible de libérer suffisamment d'espace dans la planche de bord pour y intégrer des accessoires de confort et/ou de conduite du véhicule. Le levier 12 comporte une partie 40 d'extrémité avant rectiligne, sur laquelle sont articulées les biellettes avant et arrière, une partie 38 arrière de manoeuvre également rectiligne et une partie 42 intermédiaire coudée pour permettre le déport vertical de la partie arrière 38 par rapport à la partie 40 d'extrémité avant. La partie arrière 38 rectiligne, selon une direction "Z" concourante ou non au premier axe "I" avec les directions "X" et "Y" est suffisamment longue pour recevoir une gâchette 49 d'interdiction de sélection de la ligne d'engagement de la marche arrière et un pommeau 48 à trajectoire "ENG" de rotation autour du premier axe "I" et "Sel" autour du second axe La trajectoire "SEL" de rotation du pommeau 48 autour du second axe "A" correspond à une trajectoire de sélection d'au moins un rapport de la boîte de vitesses et la trajectoire "ENG" de rotation du pommeau 48 autour du premier axe "I" correspond à une trajectoire d'engagement dudit rapport de la boîte de vitesses. A cet effet, le premier organe 22 de transmission est lié à l'extrémité 50 d'une barre 52 qui s'étend de la partie sensiblement centrale et vers l'avant de la biellette avant 28. Comme indiqué sur les figures 2 et 3, le second organe 24 de transmission, est entraîné par l'intermédiaire d'un doigt 58 qui s'étend à partir du support 14 perpendiculairement au plan "P" des biellettes 26, 28. Le second organe 24 de transmission est entraîné indirectement par l'extrémité 56 du doigt 58 par l'intermédiaire d'un mécanisme 60 de renvoi qui comporte un levier 62 de renvoi 2856961 6 articulé dans une partie intermédiaire autour d'un pivot 64 d'axe transversal lié au bâti 16, dont une extrémité 66 est lié au second organe 24 et dont l'autre extrémité 68 est lié au doigt 58 par une autre liaison de type linéique annulaire . Cette seconde liaison linéique annulaire comporte une rotule (non visible sur les figures) à l'extrémité du doigt 58 enveloppée d'un support plastique 57 sphérique intérieurement et à plans parallèles à l'extérieur logé dans un évidement 65 sensiblement rectangulaire. Le support 57, libre dans l'évidement 65 donne une liberté totale de mouvement au doigt 58 par rapport au levier 62. Le doigt 58 est donc relié au levier 62 par une liaison à plusieurs degrés de liberté. Le levier 62 de renvoi est rappelé élastiquement vers une position angulaire intermédiaire, représentée aux figures 2 et 3, correspondant au milieu de la course de rotation du support 14, entre une position correspondant à la sélection du rapport de cinquième et une position correspondant à la sélection du rapport de première, dans laquelle le doigt 58 est horizontal et dans laquelle les biellettes avant 28 et arrière 26 sont comprises dans un plan "P" vertical. Le levier 62 de renvoi est rappelé élastiquement par un ressort filaire 70 dont une spire 72 est enroulé sur le pivot 64 du levier 62 de renvoi, et dont deux brins parallèles 74, maintenus à leur extrémité par un bras 16a de direction transversale aux brins 74, solidaire du bâti 16, prennent appui de part et d'autre du doigt 58. L'un ou l'autre des brins 74 rappellent le doigt 58 dans sa position horizontale lorsqu'il est 2856961 7 sollicité par ledit doigt 58. Cette configuration permet de réaliser d'une manière très simple un rappel efficace du levier 62 autour d'une position neutre. Les premier et second organes 22, 24 de transmission sont de préférence des câbles rigides gainés. Les arrêts des gaines 23 et 25 respectifs des câbles 22, 24 sont destinés à prendre appui contre une face inférieure 76, 78 associées d'un cavalier 80, 82, intégrés au bâti. Chaque câble 22, 24 comporte à son extrémité une tête femelle (non représentée) destinée à coopérer avec une rotule mâle 84, 86 de l'extrémité 50 de la barre 52 et de l'extrémité 66 du renvoi 60. Dans cette configuration, le premier câble 22 commande l'engagement des rapports de la boîte et le second câble 24 commande la sélection des rapports. Le pommeau de commande 48 est par exemple pourvu d'une gâchette 49 d'interdiction de sélection de la ligne d'engagement de la marche arrière. La gâchette 49 est de préférence placée près du pommeau 48 du levier de changement de vitesses. Lors d'un déplacement de ladite gâchette dans la direction de l'axe de l'extrémité 38 du levier 12, elle agit sur un organe 90 de transmission, notamment un câble, d'entraînement d'un verrou 91 de marche arrière fixé sur le bâti parallèlement à l'axe support 64 du levier de sélection 62. Conformément à l'invention, le dispositif de commande comporte un verrou rétractable de marche arrière 91 interdisant au repos le déplacement du levier 62 jusqu'à la ligne de marche arrière. Ce verrou est fixé sur le bâti. Il contrôle le 2856961 -8 déplacement du levier 62, dont une extrémité est liée au câble de sélection des vitesses et l'autre est liée au support 14. En position de repos, le verrou 91 de marche arrière interdit au levier 62 de renvoi de sélection une rotation supérieure à la sélection de la ligne d'engagement des rapports de première ou de deuxième ou la ligne d'engagement des rapports de cinquième et de sixième, (selon la position de la marche arrière dans la grille) de part et d'autre de la ligne intermédiaire de sélection des rapports de troisième et de quatrième dans laquelle le levier de renvoi 62 est dans une position sensiblement horizontale. Sans intervention du conducteur, le verrou interdit donc au levier 62 de tourner au delà des lignes de vitesses de marche avant à partir de sa position intermédiaire où il est par exemple sensiblement horizontal. Par traction volontaire de la gâchette 49 vers le pommeau 48, le verrou 91 de marche arrière se rétracte et autorise au levier 62 de renvoi de sélection une rotation correspondant à la sélection de la ligne d'engagement de la marche arrière. Un ressort de rappel intégré au verrou 91 ou/et à la gâchette 49, remet le verrou 91 en position d'interdiction quand le conducteur relâche ladite gâchette. En variante, on peut prévoir un bouton de commande d'un contacteur électrique intégré au pommeau pour la commande d'un actionneur électrique, par exemple un électro-aimant, du verrou 91 d'interdiction de sélection de la ligne d'engagement de la marche arrière. -9-REVENDICATIONS 1. Dispositif de commande externe de boîte de vitesses comportant un levier (12) de changement de vitesses pivotant autour d'un premier axe (I) sur un support (14) pivotant lui même autour d'un second axe (A) sur un bâti (16) porté par le véhicule de manière à actionner des moyens de sélection de lignes de vitesses (62) liés au support (14) et des moyens de passage (52) des vitesses sélectionnées, liés au levier (12), caractérisé en ce qu'il comporte un verrou rétractable de marche arrière (91) interdisant au repos le déplacement des moyens de sélection (62) jusqu'à la ligne de marche arrière. 2. Dispositif de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce que le verrou (91) est fixé sur le bâti (16). 3. Dispositif de commande selon les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le verrou (91) contrôle le déplacement d'un levier (62) pivotant, dont une extrémité est liée à un câble de sélection des vitesses et l'autre est liée au support (14). 4. Dispositif de commande selon les revendications 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que le verrou interdit au levier (62) de tourner au delà des lignes de vitesses de marche avant à partir de sa position intermédiaire. 5. Dispositif de commande selon les revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que le levier (62) est sensiblement horizontal 25 dans sa position intermédiaire. 6. Dispositif de commande selon les revendications, 4 ou 5, caractérisé en ce que le doigt (58) est relié au levier (62) par une liaison à plusieurs degrés de liberté. 2856961 - 10 - 7. Dispositif de commande selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le verrou (91) est actionné par un organe de transmission relié à une gâchette (49) actionnée par le conducteur. 8. Dispositif de commande selon la revendication 7, caractérisé en ce que la gâchette (49) est placée près du pommeau (48) du levier de changement de vitesses. 9. Dispositif de commande selon les revendications 7 ou 8, caractérisé en ce que le verrou (91) se rétracte lorsque la gâchette (49) est tirée vers le pommeau (48)par le conducteur, de manière à autoriser le levier (62) de tourner jusqu'à sa position correspondant à la sélection de la ligne de marche arrière. 10. Dispositif de commande selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le verrou (91) est actionné par un bouton de commande d'un contacteur électrique.