Brevet FR2965031A1 — publié le 20120323

DISPOSITIF DE COMMANDE DE VITESSES POUR BOÏTE DE VITESSES PILOTEE OU AUTOMATIQUE A COMMANDE ELECTRIQUE. La présente invention concerne un dispositif de 5 commande de vitesses pour une boîte de vitesses pilotée ou automatique à commande électrique. De manière classique, dans une telle boîte de vitesses, chaque localisation de position du levier de commande de vitesses est assurée par une grille mécanique 10 avec des positions décalées, une variation de loi d'effort dans la course du levier et un système de crantage nécessitant une intervention sur la zone de préhension pour déplacer le levier de commande. Ainsi, à titre d'exemple connu de l'art antérieur, le 15 document EP 0307846 décrit un dispositif de verrouillage d'un levier de changement de vitesses, qui comprend, d'une part, un doigt d'arrêt, situé sur le levier, qui se déplace dans un sens donné sous l'effet de l'enfoncement d'un bouton prévu sur le levier, et d'autre part, une plaquette d'arrêt 20 pour verrouiller d'une manière sélective ledit levier. La plaquette comporte un évidemment de verrouillage, qui reçoit le doigt d'arrêt lorsque ce dernier est déplacé dans l'autre sens après que le levier ait été placé dans la position hors conduite. Une pièce mobile coopère avec le doigt d'arrêt au 25 moins lorsque ce dernier est amené en prise dans l'évidemment de verrouillage. Cette pièce est mobile entre une position bloquée, dans laquelle elle coopère avec le doigt d'arrêt pour le bloquer, et une position débloquée, dans laquelle elle peut être dégagée pour permettre au doigt 30 d'arrêt de se déplacer. Une pièce de blocage est mobile entre une première position, dans laquelle elle empêche la pièce mobile de se déplacer, et une seconde position, dans laquelle elle permet à la pièce mobile de se déplacer de sa position bloquée jusqu'à sa position débloquée. Cette pièce 35 de blocage est apte à être déplacée de sa seconde position à sa première position lorsqu'une condition préfixée est remplie, alors que le levier de changement de vitesses a été maintenu dans la position hors conduite, afin de maintenir ce dernier dans une position verrouillée. De manière générale, les systèmes existants de gestion des changements de vitesses des boîtes de vitesses pilotées ou automatiques à commande électrique nécessitent du volume d'implantation du fait de l'existence de la grille « décalée » et/ou d'un système de crantage mécanique. Ils nécessitent aussi, du fait de la variation de loi d'effort dans la course mentionnée précédemment, une mise au point délicate couplée à une sécurisation électronique de la boîte de vitesses. Enfin, du fait du système de crantage évoqué ci-dessus, ils nécessitent l'intégration d'un verrou mécanique dans le levier de commande. Le but de la présente invention est de fournir un dispositif de commande de vitesses pour une boîte de vitesses, pilotée ou automatique, à commande électrique, qui surmonte les inconvénients rappelés ci-dessus, en particulier qui soit de faible volume et permette d'intégrer des courses de déplacement du levier de vitesses qui soient courtes. C'est également un but de la présente invention de fournir un tel dispositif de commande de vitesses, qui soit de conception, de réalisation et de montage simples, qui soit précis, fiable et économique. Pour parvenir à ces buts, la présente invention a pour objet un dispositif de commande de vitesses pour une boîte de vitesses pilotée ou automatique à commande électrique, caractérisé en ce qu'il comporte : - un boîtier de commande, à l'intérieur duquel est 30 fixé un axe de guidage sensiblement horizontal, - un ensemble de levier de commande de vitesses, qui est constitué en deux parties : un levier externe partiellement extérieur au boîtier avec une partie de préhension manuelle, et un levier interne au boîtier, le 35 levier externe étant monté dans un alésage du levier interne d'axe orthogonal à l'axe longitudinal dudit axe de guidage, - une chape, solidaire du levier interne de commande de vitesses, qui forme un palier coulissant sur ledit axe de guidage, - une rampe de guidage, qui guide le déplacement du 5 levier de commande de vitesses et qui présente autant de dénivelés que de positions du levier à sécuriser, - un pion de guidage, solidaire et en extension radiale du levier externe, apte à évoluer dans la rampe de guidage et traversant une ouverture longitudinale du levier 10 interne, ladite ouverture étant de longueur suffisante pour permettre le déplacement du pion sur les dénivelés, - des moyens de production d'un signal électrique de commande de changement de rapport de vitesses en fonction du déplacement de ladite chape sur ledit axe de guidage, par 15 conséquent en fonction du déplacement en translation du levier externe de commande de vitesses. Selon le mode préféré de réalisation de l'invention, la rampe de guidage est une forme intégrée dans la paroi du boîtier de commande. 20 En variante, la rampe de guidage peut être constituée par une pièce montée entre le boîtier de commande et l'ensemble de levier de commande de vitesses. Selon le mode préféré de réalisation de l'invention également, l'axe de guidage est de section circulaire et la 25 chape forme, en conséquence, un palier coulissant cylindrique sur ledit axe de guidage. La chape comporte avantageusement des paliers lisses pour faciliter le coulissement sur l'axe de guidage cylindrique. 30 Lors de son déplacement linéaire, l'extrémité inférieure du levier interne reste en contact ponctuel avec une rainure de guidage, qui est formée dans la paroi inférieure du boîtier et qui empêche, de cette façon, tout basculement du levier de commande de vitesses. 35 Selon le mode préféré de réalisation de l'invention encore, le dispositif comporte, de plus, à l'intérieur du boîtier, une rampe de billage, sensiblement parallèle à l'axe de guidage cylindrique, profilée de manière à créer une variation de la loi d'effort dans la course du levier de commande, et créer, ainsi, un ressenti de passage de vitesses. La paroi supérieure du boîtier, traversée par le levier externe de vitesses, peut avantageusement être constituée par un rideau de protection coulissant linéairement avec ledit levier externe de vitesses. Les moyens de production d'un signal électrique de commande de changement de rapport de vitesses peuvent comprendre une plaque magnétique qui s'étend, à l'intérieur du boîtier, dans un plan sensiblement parallèle au levier de commande de vitesses. La présente invention a également pour objet un véhicule automobile comprenant une boîte de vitesses pilotée ou automatique à commande électrique, qui comporte un dispositif de commande de vitesses conforme à celui décrit ci-dessus dans ses grandes lignes. D'autres buts, avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront dans la description qui suit d'un mode de réalisation préféré, non limitatif de l'objet et de la portée de la présente demande de brevet, accompagnée de dessins dans lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective, schématique, 25 d'un boîtier de commande de vitesses, selon la présente invention, - la figure 2 est une vue en perspective, schématique, de l'intérieur du boîtier de commande de la figure 1, côté rampe de guidage du dispositif de l'invention, 30 - la figure 3 est une vue en perspective, schématique, de l'intérieur du boîtier de commande des figures 1 et 2, côté rampe de billage du dispositif de l'invention, et - la figure 4 est une vue en coupe transversale du dispositif de l'invention. 35 En référence au dessin de la figure 1, on a représenté un boîtier de commande de vitesses, de référence générale 10, destiné à une boîte de vitesses (non représentée), pilotée ou automatique, à commande électrique. Le levier de commande de vitesses, de référence générale 20, représenté par son pommeau 21, se déplace de manière linéaire dans l'habitacle du véhicule selon la ligne brisée « D » contenue dans un plan sensiblement vertical. Le boîtier 10 présente la forme générale d'une boîte de section sensiblement carrée, avec un rideau coulissant de protection 11 à sa partie supérieure qui coulisse linéairement avec le levier 20. Comme mieux représenté sur le dessin des figures 2 à 4, un axe de guidage 12, de section circulaire, sensiblement horizontal, est fixé à l'intérieur du boîtier 10 et s'étend sur toute la largeur du boîtier. Le levier de vitesses est constitué en deux parties : une partie supérieure, désignée aussi levier externe 22, de section circulaire, partiellement extérieure au boîtier 10 avec le pommeau 21, et une partie inférieure, désignée levier interne 23, intérieure au boîtier 10, le levier externe 22 étant monté dans un alésage cylindrique 23A (figure 4) du levier interne 23 d'axe « Y » orthogonal à l'axe longitudinal de l'axe de guidage 12. Une chape 24, solidaire du levier interne 22 de commande de vitesses, présente un alésage qui forme un palier coulissant sur l'axe de guidage cylindrique 12. Cette chape 24 comporte, dans son alésage, des paliers cylindriques, de type paliers lisses par exemple, pour faciliter le coulissement sur l'axe de guidage cylindrique 12. Il va de soi que les paliers lisses peuvent être remplacés par des paliers d'autres types, connus en soi. Des moyens, de type connu en soi, sont prévus pour produire un signal électrique de commande de changement de rapport de vitesses en fonction du déplacement de la chape 24 sur l'axe de guidage cylindrique 12, par conséquent en fonction du déplacement en translation du levier de vitesses 22, 23. Ces moyens comprennent, d'une part, une plaque magnétique PCB, de référence numérique 30, qui s'étend à l'intérieur du boîtier 10 dans un plan sensiblement parallèle au levier de commande de vitesses et, d'autre part, une connectique associée. L'anti-basculement du levier de vitesses 22, 23 est assuré par un contact ponctuel en pied de levier 23B avec le boîtier de commande. Ainsi, l'extrémité inférieure 23B du levier interne 23 reste en contact ponctuel avec une rainure de guidage 14 en partie inférieure et intérieure du boîtier 10. Comme mieux représenté sur le dessin de la figure 4, il est prévu, à l'intérieur du boîtier 10, une rampe dite « rampe de billage », référencée 40, sensiblement parallèle à l'axe de guidage 12, profilée de manière à créer une variation de la loi d'effort dans la course du levier de vitesses, et créer ainsi un ressenti de passage de vitesses. A cette fin, la rampe 40 se présente sous la forme d'une paroi sensiblement horizontale, de profil à ondulations, contre laquelle vient se plaquer un doigt 25 sous l'effet de moyens élastiques de type ressort 26, le doigt 25 pouvant coulisser dans la partie tubulaire 27, solidaire en translation du levier interne 23. En référence encore à la figure 4, le dispositif comporte, de plus, une rampe de guidage 50, qui est partie intégrante du boîtier 10 et qui s'étend dans le sens longitudinal de l'axe de guidage 12 et qui présente autant de dénivelés que de positions du levier à sécuriser. Un pion de guidage 60, solidaire et en extension radiale du levier externe 23, est apte à évoluer dans la rampe de guidage 50. Le pion de guidage 60 traverse une ouverture longitudinale 23D (figure 2) du levier interne 23. Cette ouverture 23D est de longueur axiale suffisante (selon la direction de l'axe « Y ») pour permettre le déplacement du pion 60 sur les dénivelés de la rampe 50. Le dispositif de levier de commande de vitesses à 35 déplacement linéaire décrit ci-dessus présente de nombreux avantages, parmi lesquels les avantages suivants : - il est ergonomique, le guidage du levier de vitesses permettant, en combinaison avec le billage de la loi cours/effort, de donner au conducteur du véhicule l'information relative à la position de la commande, - il permet de satisfaire les exigences de « ressenti » mécanique de la boîte de vitesses, - il permet d'intégrer des courses relativement courtes de déplacement du levier de vitesses. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté ci-dessus à titre d'exemple ; d'autres modes de réalisation peuvent être conçus par l'homme de métier sans sortir du cadre et de la portée de la présente invention. REVENDICATIONS1. Dispositif de commande de vitesses pour boîte de vitesses pilotée ou automatique à commande électrique, 5 caractérisé en ce qu'il comporte : - un boîtier de commande (10), à l'intérieur duquel est fixée un axe de guidage (12) sensiblement horizontale, - un ensemble de levier de commande de vitesses, qui est constitué en deux parties : un levier externe (22) 10 partiellement extérieur au boîtier (10) avec une partie de préhension manuelle (21), et un levier interne (23) au boîtier, le levier externe (22) étant monté dans un alésage (23A) du levier interne (23) d'axe orthogonal à l'axe longitudinal dudit axe de guidage (12), 15 - une chape (24), solidaire du levier interne (23) de commande de vitesses, qui forme un palier coulissant sur ledit axe de guidage (12), - une rampe de guidage (50), qui guide le déplacement du levier de commande de vitesses (22, 23) et qui présente 20 autant de dénivelés que de positions du levier à sécuriser, - un pion de guidage (60), solidaire et en extension radiale du levier externe (23), apte à évoluer dans la rampe de guidage, et - des moyens de production d'un signal électrique de 25 commande de changement de rapport de vitesses en fonction du déplacement de ladite chape (24) sur l'axe de guidage (12), par conséquent en fonction du déplacement en translation du levier externe (22) de commande de vitesses. 2. Dispositif de commande de vitesses selon la 30 revendication 1, caractérisé en ce que la rampe de guidage (50) est une forme intégrée dans la paroi du boîtier de commande (10). 3. Dispositif de commande de vitesses selon la revendication 1, caractérisé en ce que la rampe de guidage 35 (50) est constituée par une pièce montée entre le boîtier de commande (10) et l'ensemble de levier de commande de vitesses (22, 23). 4. Dispositif de commande de vitesses selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le pion de guidage (60) traverse une ouverture longitudinale (23D) du levier interne (23), ladite ouverture (23D) étant de longueur axiale suffisante pour permettre le déplacement du pion de guidage (60) sur les dénivelés de la rampe de guidage (50). 5. Dispositif de commande de vitesses selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'axe de guidage (12) est de section circulaire et la chape (24) forme, en conséquence, un palier coulissant cylindrique sur ledit axe de guidage (12). 6. Dispositif de commande de vitesses selon la revendication 5, caractérisé en ce que ladite chape (24) comporte des paliers lisses pour faciliter le coulissement sur l'axe de guidage (12). 7. Dispositif de commande de vitesses selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que, lors de son déplacement linéaire, l'extrémité inférieure (23B) du levier interne (23) reste en contact ponctuel avec une rainure de guidage (14), qui est formée dans la paroi inférieure du boîtier (10) et qui empêche, de cette façon, tout basculement du levier de commande de vitesses. 8. Dispositif de commande de vitesses selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comporte, de plus, à l'intérieur du boîtier (10), une rampe de billage (40), sensiblement parallèle à l'axe de guidage cylindrique (12), profilée de manière à créer une variation de la loi d'effort dans la course du levier de commande, et créer, ainsi, un ressenti de passage de vitesses. 9. Dispositif de commande de vitesses selon la revendication 1, caractérisé en ce que la paroi supérieure du boîtier (10), traversée par le levier externe (22) de vitesses, est constituée par un rideau de protection (11) coulissant linéairement avec ledit levier externe de vitesses. 10. Dispositif de commande de vitesses selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de production d'un signal électrique de commande de changement de rapport de vitesses comprennent une plaque magnétique PCB (30) qui s'étend, à l'intérieur du boîtier (10), dans un plan sensiblement parallèle au levier de commande de vitesses. 11. Véhicule automobile comprenant une boîte de vitesses pilotée ou automatique à commande électrique, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de commande de vitesses conforme à l'une quelconque des revendications précédentes.