Brevet FR2965032A1 — publié le 20120323

DISPOSITIF DE LEVIER DE COMMANDE DE VITESSES A DEPLACEMENT LINEAIRE POUR BOÏTE DE VITESSES PILOTEE OU AUTOMATIQUE A COMMANDE ELECTRIQUE. La présente invention concerne un dispositif de levier de commande de vitesses à déplacement linéaire pour une boîte de vitesses pilotée ou automatique à commande électrique. De manière classique, dans les boîtes de vitesses électriques, pilotées ou automatiques, le déplacement du levier de commande de vitesses se fait par rotation autour d'une sphère ou au moyen d'une double liaison pivot. De telles liaisons mécaniques ont pour inconvénients, d'une part, d'entraîner une variation de la hauteur de la zone de préhension du levier par rapport à la console centrale du l'habitacle et, d'autre part, de nécessiter une mise au point très précise pour maîtriser les frottements, les jeux et l'usure. Pour ces raisons, on a déjà réalisé des commandes de 20 vitesses avec des courses linéaires. Ainsi, à titre d'exemple, le document JP 7224921A décrit un dispositif de levier de vitesses, qui comporte un levier de commande apte à se déplacer de façon linéaire sur un support et à actionner une courroie. Le support s'étend 25 dans un plan sensiblement perpendiculaire à l'axe longitudinal du levier de commande, et un élément en forme de pion, solidaire dudit levier, entraîne, lorsque ce dernier est déplacé linéairement sur le support, le mouvement de la courroie, laquelle entraîne alors, par 30 l'intermédiaire de roues dentées, un mécanisme relié à un dispositif de changement des rapports de vitesses. Le but de la présente invention est de fournir un dispositif de levier de commande de vitesses à déplacement linéaire pour boîte de vitesses pilotée ou automatique à 35 commande électrique, 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 levier 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 à déplacement linéaire pour boîte de vitesses pilotée ou automatique à commande électrique, caractérisé en ce qu'il comporte : un boîtier de commande, à l'intérieur duquel est 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 externe au boîtier avec une partie de préhension manuelle, et un levier interne au boîtier, le 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, - des moyens de production d'un signal électrique de commande de changement de rapport de vitesses en fonction du déplacement de ladite chape sur l'axe de guidage, par conséquent en fonction du déplacement en translation du levier externe de commande de vitesses. Selon un mode préféré de réalisation de l'invention, l'axe de guidage est de section circulaire et la chape forme, en conséquence, un palier coulissant cylindrique sur ledit axe de guidage cylindrique. En variante, l'axe de guidage peut être de section 30 différente : carrée, triangulaire, profil IPN, polygonale, ou de n'importe quelle autre forme. Selon un mode préféré de réalisation de l'invention également, le levier externe est de section circulaire, et il est monté dans un alésage cylindrique du levier interne. 35 De manière préférentielle, la chape comporte des paliers lisses pour faciliter son coulissement sur la barre cylindrique. Lors de son déplacement linéaire, l'extrémité inférieure du levier interne reste en contact ponctuel avec une partie fixe du boîtier qui empêche, de cette façon, tout basculement du levier de commande de vitesses, cette conception constituant un « anti-basculement » utile et nécessaire notamment dans le cas d'un axe de guidage de section circulaire. Ladite partie fixe du boîtier faisant fonction d'antibasculement est constituée par une rainure de guidage rectiligne, qui est formée dans la paroi inférieure du boîtier et forme, ainsi, une butée de l'anti-basculement. De préférence, le dispositif de l'invention comporte, de plus, à l'intérieur du boîtier, une rampe de billage, sensiblement parallèle à l'axe de guidage, profilée de manière à créer une variation de la loi d'effort dans la course du levier de commande, et créer un ressenti de passage de vitesses. De préférence également, la paroi supérieure du boîtier, traversée par le levier externe de vitesses, est constituée par un rideau de protection coulissant linéairement avec ledit levier externe de vitesses. Enfin, les moyens de production d'un signal électrique de commande de changement de rapport de vitesses comprennent avantageusement une plaque magnétique « PCB » (acronyme pour « Printed Circuit Board »), 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 à déplacement linéaire 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, d'un boîtier de commande de vitesses selon la présente invention, - la figure 2 est une vue en perspective, schématique, 5 de l'intérieur du boîtier de commande de la figure 1, montrant les pièces et mécanismes de l'invention, - la figure 3 est une vue en coupe transversale, schématique, du mécanisme de l'invention, et - la figure 4 est une vue frontale, schématique, de la 10 rampe de billage et de son environnement à l'intérieur du boîtier de commande des figures 1 à 3. 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) 15 pilotée ou automatique à commande électrique. Le levier de commande de vitesses, de référence générale 20, représenté par son pommeau 21, se délace de manière linéaire dans l'habitacle du véhicule selon l'axe D. Le boîtier 10 présente la forme générale d'une boîte 20 de section sensiblement carrée, avec un rideau coulissant de protection 11 à sa partie supérieure qui coulisse linéairement avec le levier. Comme mieux représenté sur le dessin des figures 2 et 3, un axe de guidage 12, de section circulaire, sensiblement 25 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 30 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 du levier interne 23 d'axe « Y » orthogonal à l'axe longitudinal de l'axe de guidage 12. 35 Une chape 24, de forme générale cylindrique, solidaire du levier interne 22 de commande de vitesses, présente un alésage 24A, qui forme un palier coulissant sur l'axe de guidage cylindrique 12. Cette chape 24 comporte, dans son alésage 24A (figure 3), des paliers cylindriques 16, de type paliers lisses par exemple (figure 4), pour faciliter le coulissement sur l'axe de guidage 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 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 avec le boîtier de commande. Ainsi, l'extrémité inférieure 23B du levier interne 23 reste en contact ponctuel avec une rainure de guidage 14 située 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. Le dispositif de levier de commande de vitesses à déplacement linéaire décrit ci-dessus présente de nombreux avantages, parmi lesquels les avantages suivants - il offre une bonne cohérence entre les hauteurs de la zone de préhension du levier et la hauteur de la console centrale dans l'habitacle du véhicule, il permet de satisfaire les exigences de 5 « 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 10 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 à déplacement linéaire pour boîte de vitesses pilotée ou automatique à commande électrique, caractérisé en ce qu'il comporte : - un boîtier de commande (10), à l'intérieur duquel est fixé 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) 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 de l'axe de guidage (12), - une chape (24), solidaire du levier interne (23) de commande de vitesses, qui forme un palier coulissant sur l'axe de guidage (12), et - des moyens de production d'un signal électrique de 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 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). 3. Dispositif de commande de vitesses selon la revendication 1, caractérisé en ce que la section de l'axe de guidage (12) est choisie parmi l'une des sections suivantes : section carrée, section triangulaire, section IPN, section polygonale. 4. Dispositif de commande de vitesses selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit levier externe (22) est de section circulaire, et en ce qu'il est monté dans un alésage cylindrique (23A) dudit levier interne (23).. Dispositif de commande de vitesses selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite chape (24) comporte des paliers lisses pour faciliter le coulissement sur l'axe de guidage (12). 6. Dispositif de commande de vitesses selon la revendication 2, caractérisé en ce que, lors de son déplacement linéaire, l'extrémité inférieure (23B) du levier interne (23) reste en contact ponctuel avec une partie fixe du boîtier qui empêche, de cette façon, tout basculement du levier de commande de vitesses. 7. Dispositif de commande de vitesses selon la revendication 6, caractérisé en ce que ladite partie fixe du boîtier est constituée par une rainure de guidage (14), qui est formée dans la paroi inférieure du boîtier (10). 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 (12), profilée de manière à créer une variation de la loi d'effort dans la course du levier de commande, et créer 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 (il) 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 commandede vitesses à déplacement linéaire conforme à l'une quelconque des revendications précédentes.