Brevet FR2885848A1 — publié le 20061124

Ensemble de commande silencieux pour boîte de vitesse La présente invention se rapporte à un ensemble de commande de boîte de vitesse de véhicule automobile. Usuellement, les ensembles de commande de boîte de vitesse comportent un boîtier support logé dans un habitacle près d'un siège conducteur et d'un volant de direction. L'ensemble de commande comprend un levier de commande de vitesse monté dans ledit boîtier pour le guider en pivotement, ledit levier présentant une extrémité supérieure de commande équipée d'un pommeau facilitant la préhension, et une extrémité inférieure de transmission reliée à au moins un câble qui lui, est directement lié à la boîte de vitesse. Par ailleurs, le levier est emmanché dans une rotule entre l'extrémité inférieure et l'extrémité supérieure du levier et ladite rotule est montée pivotante dans une cage de rotule qui elle, est solidaire du boîtier. Généralement, le levier est équipé d'un doigt de renvoi qui s'étend perpendiculairement audit levier et traverse la rotule, le doigt de renvoi présentant une extrémité libre adaptée à coopérer avec un triangle de renvoi pour le faire pivoter et ainsi commander un autre câble relié également directement à la boîte de vitesse. Ainsi, l'extrémité inférieure du levier permet de commander directement le passage des vitesses par l'intermédiaire du premier câble, tandis que le doigt de renvoi permet de sélectionner les vitesses par l'intermédiaire du triangle de renvoi et du second câble. On pourra se référer notamment au document FR 2 845 041, lequel décrit un tel ensemble de commande de boîte de vitesse. Ce type d'ensemble de commande est fonctionnel, en revanche, il ne permet pas de filtrer les vibrations qui proviennent de la boîte de vitesse et qui se propagent dans le boîtier par l'intermédiaire des câbles et du levier, ce qui confère un certain désagrément au conducteur. En effet, celui-ci ressent au toucher les vibrations générées dans la partie supérieure du levier de vitesse. Un problème qui se pose alors, et que vise à résoudre la présente invention, est de fournir un ensemble de commande de boîte de vitesse qui permette de filtrer ces vibrations issues de la boîte de vitesse et transmises au levier par l'intermédiaire des câbles. Dans ce but, la présente invention propose un ensemble de commande de boîte de vitesse de véhicule automobile, ledit ensemble de commande comprenant un levier de commande de vitesses et un boîtier solidaire dudit véhicule pour guider ledit levier, ledit levier de commande présentant une extrémité supérieure de commande et une extrémité inférieure de transmission, ledit levier étant emmanché dans une rotule qui est située entre ladite extrémité inférieure et ladite extrémité supérieure, ladite rotule étant montée à pivotement dans une cage de rotule qui est installée dans ledit boîtier ; selon l'invention, ladite rotule comprend : une coque sphérique percée de deux évidements opposés l'un de l'autre, ledit levier traversant lesdits évidements opposés et étant adapté à pivoter en débattement à travers ladite coque sphérique ;et, des moyens de liaison déformables logés dans ladite coque sphérique pour relier ensemble ledit levier et ladite coque sphérique et pour absorber les vibrations provenant de ladite boîte de vitesse. Ainsi, une caractéristique de l'invention réside dans le mode de coopération entre la coque sphérique et ledit levier, lesquels sont reliés ensemble par les moyens de liaison déformables, et au surplus, sont mobiles l'un par rapport à l'autre. De la sorte, les vibrations de la boîte de vitesse transmises au levier, l'entraînent bien en battement, en revanche ces battements sont absorbés par les moyens de liaison déformables qui ne les transmettent donc pas à la coque sphérique qui, par conséquent, elle-même ne les transmet pas non plus au boîtier. Selon un mode de mise en oeuvre de l'invention particulièrement avantageux, ledit levier présentant un diamètre donné d, lesdits évidements présentent respectivement deux bords opposés sensiblement parallèles entre eux, lesdits bords opposés étant espacés l'un de l'autre, d'une distance sensiblement égale audit diamètre donné d afin d'autoriser le mouvement relatif en battement du levier et de la coque sphérique selon un seul plan. Préférentiellement, lesdits moyens de liaison déformables maintiennent ledit levier et ladite coque sphérique dans une position de repos, sensiblement selon un axe de symétrie de ladite coque correspondant à un plus grand diamètre de ladite coque. De la sorte, les vibrations transmises au levier sont susceptibles de l'entraîner en battement autour d'un point situé sensiblement au centre de la coque sphérique. Avantageusement, lesdits évidements opposés sont oblongs et s'étendent sensiblement parallèlement entre eux, de part et d'autre dudit axe de symétrie de ladite coque sphérique de sorte que le levier peut osciller librement dans la coque sphérique autour dudit centre et selon un plan défini par les évidements oblongs dont les bords parallèles sont adaptés à guider le levier. Par ailleurs, et de façon particulièrement avantageuse, l'un desdits évidements oblongs présente une longueur 1 inférieure à la longueur L de l'autre évidement oblong. De la sorte, et jusqu'à une première limite des amplitudes de vibration en battement du levier, première limite qui est définie par les évidements oblongs le plus court, de longueur I, le levier est lié à la coque sphérique uniquement par les moyens de liaison déformables et guidé par les bords opposés précités. En revanche, dès que le levier atteint les extrémités de l'évidement oblong le plus court, son mouvement en battement n'est plus uniquement un mouvement de pivotement autour d'un seul point correspondant au centre de la coque sphérique, puisqu'il tend également à pivoter autour des extrémités de l'évidement oblong le plus court.Ainsi, la force de résistance aux battements est plus importante, puisque la déformation des moyens de liaison déformable est elle-même plus importante. En conséquence, lorsque les vibrations issues de la boîte de vitesse atteignent un premier seuil en amplitude, elles sont absorbées différemment en provoquant une déformation plus importante des moyens de liaison déformables. En revanche, lorsque l'amplitude des vibrations atteint une seconde limite supérieure à la première, le levier est susceptible de prendre appui sur l'une des extrémités de l'évidement oblong le plus court, comme précédemment, de pivoter autour de cette extrémité et ensuite de prendre appui sur une extrémité de l'évidement oblong le plus long. Ainsi, à l'amplitude maximale, le levier est entièrement solidaire de la coque sphérique, puisqu'il est en appui sur les deux extrémités des deux évidements oblongs opposés, et respectivement, entre les bords opposés des deux évidements. Avantageusement, lesdits évidements présentent un rebord en saillie vers l'extérieur de ladite coque sphérique de manière à renforcer les bords des évidements contre lesquelles le levier s'appuie notamment lorsqu'il vibre. En outre, lesdits évidements oblongs définissent un plan de symétrie incluant ledit axe de symétrie de ladite coque sphérique et de manière préférée, ledit levier présente un doigt de renvoi qui s'étend radialement dans ladite coque sphérique, et qui s'étend à l'extérieur en ladite coque sphérique en la traversant sensiblement perpendiculairement audit plan de symétrie. De la sorte, l'ensemble de commande selon l'invention, absorbe préférentiellement les remontées vibratoires transmises par l'intermédiaire du câble de commande de vitesse et non pas celles provenant du câble de sélection qui sont moins gênantes. Selon un mode préféré de mise en oeuvre, lesdits moyens de liaison déformables, constitués par exemple d'un corps en matériau élastomérique, s'étendent entièrement dans ladite coque sphérique autour dudit levier de manière à absorber le plus complètement possible les remontées vibratoires. Ledit corps présente une surface extérieure solidaire d'une paroi interne de la coque sphérique, et le levier traverse ledit corps. Par ailleurs, et selon un mode avantageux de mise en oeuvre, ladite coque sphérique est recouverte d'une pellicule de faible énergie de surface, par exemple en PTFE (polytétrafluoroéthylène) pour diminuer les coefficients de frottement dans ladite cage de rotule. D'autres particularités et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description faite ci-après d'un mode de réalisation particulier de l'invention, donné à titre indicatif mais non limitatif, en référence aux dessins annexés sur lesquels : - la Figure 1 est une vue schématique en perspective éclatée d'un ensemble de commande conforme à l'invention ; - la Figure 2 est une vue schématique en coupe de détail d'un élément de l'invention illustré sur la Figure 1 selon le plan 11-il ; et, - la Figure 3 est une vue schématique en coupe de l'élément de détail illustré à la Figure 2, selon un angle de vue décalé de 90[deg] et selon le plan III-III. La Figure 1 illustre un ensemble de commande de boîte de vitesse 10 pour un véhicule automobile non représenté.L'ensemble de commande 10 présente un levier de commande de vitesse 12, une rotule 13, traversée par le levier 12 pour autoriser le pivotement du levier, un premier câble 14 de passage de vitesse et un second câble 16 de sélection des vitesses. En outre, le levier 12 qui présente une partie supérieure 18 de commande terminée par un pommeau 20, et une partie inférieure 22 de transmission directement reliée au premier câble 14, comporte en outre, un doigt de renvoi 24 qui traverse radialement la rotule 13 en s'étendant selon l'axe A, à l'extérieur de la rotule, perpendiculairement au levier 12, pour coopérer avec un triangle de renvoi 26. Par ailleurs, deux demi-coquilles 28, 30 sont adaptées à être rassemblées pour former un seul boîtier ménageant une cage de rotule 32 dans laquelle la rotule 13 est montée à pivotement. En outre, la coque sphérique 13 présente deux évidements oblongs opposés, un supérieur 36 et un inférieur 38, le levier 12 étant mobile en battement par rapport à la rotule 13, dans les conditions que l'on précisera ci-après, et autour de l'axe A précité en jouant dans les évidements oblongs opposés 36, 38. Ces mouvements de battement du levier 12 sont essentiellement dus aux vibrations émises par la boîte de vitesse et qui se transmettent notamment par l'intermédiaire du premier câble 14. La rotule 13 que l'on va maintenant décrire en référence aux Figures 2 et 3 a essentiellement pour but d'absorber les remontées vibratoires de la boîte de vitesse. On retrouve sur la Figure 2, la rotule 13 et le levier 12 qui la traverse selon un plus grand diamètre, lequel levier 12 présente partiellement sa partie supérieure 18 et sa partie inférieure 22 ainsi que son doigt de renvoi 24. Par ailleurs, vue en coupe, la rotule 13 présente une coque sphérique 40 en matériau rigide recouverte d'une pellicule 42 en PTFE, et contenant à l'intérieur des moyens de liaison déformables 44 en matériau plastique de type élastomère. Par ailleurs, sur la Figure 3, selon un plan perpendiculaire à la représentation illustrée sur la Figure 2, on retrouve la rotule 13 et le levier 12 qui la traverse. On retrouve également la coque sphérique 40 dans laquelle sont percés les deux évidements oblongs opposés, l'évidement oblong supérieur 36 et l'évidement oblong inférieur 38. En outre, les évidements oblongs 36, 38 sont munis respectivement d'un rebord supérieur 46 et d'un rebord inférieur 48 qui s'étendent vers l'extérieur de la coque sphérique 40. Ces rebords 46, 48 permettent non seulement de préserver le bord des évidements oblongs 36, 38 contre lesquels le levier vient en friction, mais au surplus, ils permettent de rigidifier la coque sphérique 40 dans le pourtour des évidements 36, 38. L'évidement oblong supérieur 36 s'étend sur une longueur L1 supérieure au diamètre d du levier 12, tandis que l'évidement oblong inférieur 38 s'étend sur une longueur L2 comprise entre L1 et d. Par ailleurs, et ainsi que l'illustre la Figure 2, les évidements oblongs inférieur 36 et supérieur 38 présentent respectivement deux bords opposés parallèles 50, 52 et 54, 56 espacés d'une distance sensiblement égale, au jeu de fonctionnement près, au diamètre d du levier 12. Ainsi, le levier 12 est guidé en battement dans les évidements oblongs 36, 38 par les bords opposés parallèles 50, 52 et 54, 56 selon un plan sensiblement perpendiculaire à l'axe de symétrie A du doigt de renvoi 24. Ce dernier, traverse radialement les moyens de liaison déformables 44 et la coque sphérique 40 à travers un orifice circulaire 58 à l'intérieur duquel il est libre en rotation. Tel que représenté sur la Figure 3, le levier 12 est au repos, maintenu par les moyens de liaison déformables 44 selon une direction axiale correspondant au plus grand diamètre de la coque sphérique 40 et au centre des évidements oblongs inférieur 38 et supérieur 36 à égale distance de leurs extrémités respectives. La paroi externe du matériau des moyens de liaison déformable 44, est liée à la paroi interne de la coque sphérique 40, de telle sorte que tout mouvement vibratoire du levier 12 sensiblement autour du point central 0 avec une amplitude a, dans un plan perpendiculaire au doigt de renvoi 24, provoque la déformation de l'élastomère des moyens de liaison déformables 44. Ainsi, ces derniers absorbent-ils intrinsèquement les remontées vibratoires de la boîte de vitesse. Lorsque les oscillations du levier 12 atteignent un premier seuil donné, le levier 12 vient d'abord en butée contre les deux extrémités opposées de l'évidement oblong inférieur 38 de plus petite longueur L2. Alors que jusqu'à ce seuil, les vibrations du levier 12 déforment symétriquement les moyens de liaison déformable 44 par rapport au point central 0, au-delà de ce seuil, le levier 12 durant ses oscillations, pivote tout d'abord autour du point central 0 puis alternativement autour des deux extrémités opposés, de l'évidement oblong inférieur 38. La déformation du matériau en élastomère 44 nécessite alors plus d'efforts et permet d'absorber ainsi de plus grandes amplitudes de vibration plus énergétiques. Ces amplitudes intermédiaires de vibration sont absorbées jusqu'à un second seuil d'oscillation du levier 12, pour lesquelles durant le mouvement de pivotement, le levier 12 prend d'abord appui sur l'une des extrémités de l'évidement oblong inférieur 38 de plus petite longueur L1 et pivote autour de cette extrémité pour venir en butée à l'opposé contre l'autre extrémité de l'évidement oblong supérieur 36. À ce niveau d'amplitude maximale, le levier 12 et la coque sphérique 40 sont bloqués ensemble, de telle sorte que l'amortissement du mouvement est déterminé par les capacités de déformation de la coque sphérique 40 ellemême. Ainsi, en fonction de l'amplitude des vibrations du levier 12, le coefficient d'amortissement varie. Dans une première phase correspondant à des faibles amplitudes de vibration du levier 12, les moyens de liaison déformables 44 se déforment de façon symétrique selon un premier coefficient de raideur. Dans une deuxième phase correspondant à des amplitudes intermédiaires de vibration du levier 12, dans laquelle le levier vient en butée contre les extrémités opposées de l'évidement oblong inférieur 38, les moyens de liaison déformables 44 se déforment de façon asymétrique selon un deuxième coefficient de raideur supérieur au premier.Enfin, dans une troisième phase, correspondant à des amplitudes maximales de vibration du levier 12, dans laquelle le levier vient en butée aussi contre les extrémités opposées de l'évidement oblong supérieur 36, un troisième coefficient de raideur supérieur aux deux autres et qui correspond aux capacités de déformation de la coque sphérique 40, permet d'amortir ces vibrations de grandes amplitudes. Et par conséquent, plus le levier 12 oscille selon de grandes amplitudes, et donc avec une plus grande énergie, plus les moyens de filtration deviennent rigides et absorbent les vibrations. Le mouvement de passage, de grande amplitude, se fait donc avec une rigidité importante favorisant une bonne qualité de passages de vitesses. En outre, selon un autre mode de mise en oeuvre de l'invention, le doigt de renvoi 24 est susceptible d'être engagé dans un évidement oblong également, afin d'absorber graduellement les remontées vibratoires de la boîte de vitesse. REVENDICATIONS 1. Ensemble de commande de boîte de vitesse de véhicule automobile, ledit ensemble de commande comprenant un levier (12) de commande de vitesses et un boîtier solidaire dudit véhicule pour guider ledit levier (12), ledit levier de commande présentant une extrémité supérieure (18) de commande et une extrémité inférieure (22) de transmission, ledit levier (12) étant emmanché dans une rotule (13) qui est située entre ladite extrémité inférieure et ladite extrémité supérieure, ladite rotule (13) étant montée à pivotement dans une cage de rotule (32) qui est installée dans ledit boîtier ; caractérisé en ce que ladite rotule (13) comprend :- une coque sphérique (40) percée de deux évidements opposés (36, 38) l'un de l'autre, ledit levier (12) traversant lesdits évidements opposés (36, 38) et étant adapté à pivoter en débattement à travers ladite coque sphérique (40); et, - des moyens de liaison déformables (44) logés dans ladite coque sphérique (40) pour relier ensemble ledit levier (12) et ladite coque sphérique (40) et pour absorber les vibrations provenant de ladite boîte de vitesse. 2. Ensemble de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce que, ledit levier (12) présentant un diamètre donné d, lesdits évidements présentent respectivement deux bords opposés (50, 52 ; 54, 56) sensiblement parallèles entre eux, lesdits bords opposés étant espacés l'un de l'autre, d'une distance sensiblement égale audit diamètre donné d. 3. Ensemble de commande selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que, lesdits moyens de liaison déformables (44) maintiennent ledit levier (12) et ladite coque sphérique (40) dans une position de repos, sensiblement selon un axe de symétrie de ladite coque (40) correspondant à un plus grand diamètre de ladite coque. 4. Ensemble de commande selon la revendication 3, caractérisé en ce que lesdits évidements opposés (36, 38) sont oblongs et s'étendent sensiblement parallèlement entre eux, de part et d'autre dudit axe de symétrie de ladite coque sphérique (40). 5. Ensemble de commande selon la revendication 5, caractérisé en ce que, l'un desdits évidements oblongs (38) présente une longueur inférieure à la longueur L de l'autre évidement oblong (36). 6. Ensemble de commande selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que lesdits évidements oblongs (36, 38) présentent un rebord (46, 48) en saillie vers l'extérieur de ladite coque sphérique (40). 7. Ensemble de commande selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que, lesdits évidements oblongs (36, 38) définissent un plan de symétrie incluant ledit axe de symétrie de ladite coque sphérique (40) et en ce que ledit levier (12) présente un doigt de renvoi (24) qui s'étend radialement dans ladite coque sphérique (40), et qui s'étend à l'extérieur en ladite coque sphérique (40) en la traversant sensiblement perpendiculairement audit plan de symétrie. 8. Ensemble de commande selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que lesdits moyens de liaison déformables (44) s'étendent entièrement dans ladite coque sphérique (40) autour dudit levier (12). 9. Ensemble de commande selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que ladite coque sphérique (40) est recouverte d'une pellicule (42) à faible énergie de surface pour diminuer les coefficients de frottement dans ladite cage de rotule (32).