Brevet FR2981422A1 — publié le 20130419

Domaine de l'invention La présente invention se rapporte à un dispositif sélec- teur de rapport de vitesses pour sélectionner au moins un rapport de vitesses d'un véhicule automobile à l'aide d'un élément sélecteur dépla- cé manuellement dans une coulisse de commutation. Etat de la technique Le document WO 2008/098896 A 1 décrit un dispositif sélecteur de rapport de vitesses pour sélectionner différents rapports de vitesses dans un véhicule équipé d'un élément sélecteur de rapport de vitesses dont la coulisse de commutation comporte un couloir de com- mutation le long duquel on peut déplacer l'élément sélecteur de rapport de vitesses réalisé sous la forme d'un levier de vitesses (levier sélecteur de rapport de vitesses). En fonction de la position du levier sélecteur, on peut passer un rapport de vitesses associé. De tels couloirs de commu- as tation sont notamment connus pour les boîtes de vitesses automatiques car ces boîtes de vitesses ne demandent pas nécessairement la sélection d'un certain rapport de vitesses avec différents rapports de démultiplication de la boîte de vitesses mais permettent par exemple de choisir globalement des rapports pour la marche-avant à la référence « D », 20 pour la marche-arrière à la référence « R » et pour un rapport de sta- tionnement dans un emplacement de stationnement, à la référence « P ». Ainsi, le dispositif sélecteur de rapports de vitesses d'une boîte de vitesses automatique de véhicule automobile compose des rapports de vitesses « D » pour la marche-avant, « R » pour la marche-arrière et « P » 25 pour le stationnement, et être ainsi commuté dans les différents rap- ports. L'utilisation de couloirs de commutation pour les disposi- tifs sélecteurs de rapport de vitesses a l'inconvénient de ne pas permettre de commuter directement entre des rapports de vitesses qui ne 30 sont pas directement voisins dans le couloir de commutation. Par exemple, souvent il n'est pas possible en marche-avant « D » de passer dans la position de stationnement « P » sans passer par le rapport de marche-arrière « R ». Un autre inconvénient est que l'utilisateur du dispositif 35 sélecteur de rapport de vitesses doit vérifier en observant directement le dispositif sélecteur de rapport de vitesses ou en observant l'écran de l'instrument combiné du véhicule pour savoir quel rapport de vitesses il sélectionne avec l'élément sélecteur de rapport de vitesses. Une information tactile, permet en général de savoir quel rapport de vitesses a été sélectionné à ce moment par l'élément sélecteur de rapport de vi- tesses. But de l'invention La présente invention a pour but de développer un dispo- sitif sélecteur de rapport de vitesses permettant de remédier aux incon- vénients de l'état de la technique et de sélectionner directement un rapport de vitesses, en particulier par une information tactile liée au rapport de vitesses actuellement sélectionné. Exposé et avantages de l'invention A cet effet, la présente invention a pour objet un dispositif sélecteur de rapport de vitesses du type défini ci-dessus caractérisé en ce que l'élément sélecteur de rapport de vitesses est logé de manière mobile en rotation dans la coulisse de commutation pour permettre de sélectionner manuellement au moins un rapport de vitesses par un mouvement de rotation appliqué manuellement à l'élément sélecteur de rapport de vitesses. Ainsi, l'invention applique l'enseignement technique selon lequel l'élément sélecteur de rapport de vitesses est logé mobile en rotation dans la coulisse de commutation de sorte qu'une action manuelle avec un mouvement de rotation appliqué à l'élément sélecteur de rap- port de vitesses, permet de sélectionner au moins un rapport de vi- tesses. Ainsi, l'invention a pour point de départ l'idée que la sé- lection d'un rapport de vitesses n'est pas faite, notamment pas avec un mouvement linéaire, dans un couloir de commutation car selon l'invention, l'élément sélecteur de rapport de vitesses est logé dans le couloir de commutation pour effectuer au moins un mouvement de rotation. Le mouvement de rotation selon la présente invention peut être exécuté notamment comme mouvement de pivotement et l'élément sélecteur de rapport de vitesses peut être tourné ou pivoté manuellement de façon que par une information tactile, l'utilisateur pourra recon- naître le rapport de vitesses qu'il aura choisi. L'information tactile peut être obtenue par le contact manuel de l'élément sélecteur de rapport de vitesses dans le couloir de commutation par l'utilisateur. Selon l'invention, l'élément sélecteur de rapport de vitesses est notamment réalisé comme élément non symétrique en rotation pour être constitué par exemple non seulement par un bouton tournant ne permettrait pas de résoudre le problème de l'invention car avec un bouton tournant, l'utilisateur ne pourrait recueillir aucune information tactile en le touchant. Or l'élément sélecteur de rapport de vitesses selon l'invention, n'a pas une symétrie de rotation et notamment il ne s'étend pas dans la direction d'extension principale. Le mouvement de rotation peut de ce fait être appelé également mouvement de pivotement et le point de rotation ou le point de rotation de l'élément sélecteur de rapport de vitesses ne doit pas nécessairement se situer au centre géométrique de l'élément sélecteur de rapport de vitesses. Selon un développement avantageux du dispositif sélecteur de rapport de vitesses de l'invention, cet élément sélecteur de rapport de vitesses est mobile longitudinalement dans la coulisse de commutation en plus de son montage en rotation. Ainsi, par un mou- vement longitudinal manuel appliqué à l'élément sélecteur de rapport de vitesses, on pourra sélectionner au moins un rapport de vitesses. Le mouvement longitudinal de l'élément sélecteur de rapport de vitesses peut suivre le mouvement de rotation de cet élément sélecteur, notamment après chaque mouvement longitudinal de l'élément sélecteur de rapport de vitesses dans le couloir de commutation, on peut effectuer de nouveau un mouvement de rotation. En particulier, le mouvement de rotation de l'élément sé- lecteur de rapport de vitesses autour d'un point de rotation peut se faire sur un arc en demi-cercle qui s'étend sur un diamètre. Le mouvement de rotation ou le mouvement de pivotement de l'élément sélecteur de rapport de vitesses peut parcourir alors un angle de 180°. Le mouvement longitudinal de l'élément sélecteur de rapport de vitesses peut ainsi se faire le long d'un demi-cercle. Comme l'élément sélecteur de rapport de vitesses a une forme allongée, dans une première position, grâce à son extension longitudinale, il pourra se situer sur le diamètre du cercle. Si l'on pivote l'élément sélecteur de rapport de vitesses de 180°, cet élément sélecteur de rapport de vitesses se retrouve avec son extension longitudinale, dans la direction du diamètre. Le mouvement longitudinal de l'élément sélecteur de rap- port de vitesses peut être limité par deux positions de retenue et en coulissant l'élément sélecteur de rapport de vitesses le long des diamètres, on pourra sélectionner dans la première position de sélection, un premier rapport de vitesses et en coulissant l'élément sélecteur de rapport de vitesses le long du diamètre dans la seconde position de sé- lection, on pourra sélectionner un autre rapport. Ainsi par exemple, le rapport de vitesses « D » sera sélectionné par le coulissement longitudinal de l'élément sélecteur de rapport de vitesses dans une première position de sélection qui est par exemple orientée dans le véhicule automobile de façon que l'élément sélecteur de rapport de vitesses puisse être coulissé dans la direction du véhicule. Le déplacement vers l'arrière de l'élément sélecteur de rapport de vitesses permettra par exemple de sélectionner le rapport de marche-arrière c'est-à-dire le rapport « R ». Ainsi, par le coulissement de l'élément sélecteur de rapport de vitesses on pourra alterner, entre la marche-avant et la marche-arrière. En tournant ou en basculant l'élément sélecteur de rap- port de vitesses au-delà du diamètre dans au moins une position intermédiaire entre les deux positions de sélection, on pourra sélectionner un autre rapport, par exemple, le rapport qui représente la position de stationnement « P ». Ainsi, l'élément sélecteur de rapport de vitesses ne sera déplacé dans aucune position de fin de course qui ne pourra être éliminée que par une inversion de mouvement de l'élément sélecteur de rapport de vitesses. La réalisation selon l'invention de l'élément sélecteur de rapport de vitesses s'applique sur le plan de l'idée technique comme une commutation libre de position de fin de course de plusieurs rap- ports de vitesses. Selon un autre mode de réalisation avantageux, l'élément sélecteur de rapport de vitesses est allongé et il a par exemple la forme de base d'un rectangle. Pour une meilleure haptique, l'élément sélecteur rectangulaire de rapport de vitesses pourra avoir des arrondis. La forme rectangulaire avec un grand côté et un côté transversal étroit permet à l'utilisateur de reconnaître de manière haptique sa relation avec le dispositif sélecteur de rapport de vitesses sans pouvoir néanmoins avoir un contrôle visuel, pour connaître la position dans laquelle se trouve ac- tuellement l'élément sélecteur de rapport de vitesses ; l'utilisateur peut détecter manuellement le rapport utilisé. A partir du point de rotation de l'élément sélecteur de rapport de vitesses, pour le rapport déjà évoqué, l'élément sélecteur de rapport de vitesses pourra s'étendre ainsi en direction de la première et de la seconde position de sélection ou d'une position intermédiaire et dans cette position intermédiaire, l'élément sélecteur de rapport de vitesses sera sensiblement perpendiculaire au diamètre du cercle. Selon un autre développement, le point de rotation com- porte un élément de réception muni du sélecteur de rapport de vitesses et guidé en rotation et longitudinalement. L'élément sélecteur de rap- port de vitesses comporte une ouverture en forme de fente à travers laquelle passe l'élément de réception, l'ouverture en forme de fente s'étendant dans la direction d'extension longitudinale de l'élément sélecteur de rapport de vitesses. L'élément sélecteur de rapport de vitesses constitue ainsi une sorte de coulisseau pour l'ouverture longitudinale ; lorsque l'élément sélecteur de rapport de vitesses se déplace le long du diamètre, l'élément de réception se déplace dans l'ouverture de réception alors que l'élément de réception est lui-même associé de manière fixe à la coulisse de commutation. L'élément de réception peut avoir une forme de champignon de sorte que l'élément sélecteur de rapport de vi- tesses couvert latéralement par la tête du champignon est ainsi tenu de manière imperdable dans le dispositif sélecteur de rapport de vitesses. Un développement préférentiel de l'ensemble du dispositif sélecteur de rapport de vitesses est caractérisé en ce qu'il est essentiel- lement plat dans un plan et le plan du mouvement de rotation et la di- rection du mouvement longitudinal se situent dans le plan d'extension du dispositif sélecteur de rapport de vitesses. Par exemple, le dispositif sélecteur de rapport de vitesses est installé dans la colonne centrale d'un véhicule de sorte que le conducteur pourra manoeuvrer à la main l'élément sélecteur de rapport de vitesses. La coulisse de commutation peut par exemple avoir une forme circulaire et le point de rotation qui constitue en même temps le centre de l'élément de réception, circulaire, en forme de champignon, pourra être installé légèrement de manière excentrée par rapport à la coulisse de commutation de forme circulaire. L'élément sélecteur de rapport de vitesses est basculé principalement d'un côté du diamètre et sur le côté opposé du diamètre, on peut par exemple avoir un élément de commutation marche-arrêt. Le dispositif sélecteur de rapport de vitesses, principale- ment la coulisse de commutation, l'élément sélecteur de rapport de vi- tesses et l'élément récepteur peuvent être en matière plastique mais de préférence toutefois en métal et notamment en aluminium. Pour afficher le rapport de vitesses sélectionné par la disposition visible de l'élément sélecteur de rapport de vitesses, pour l'afficher pour l'utilisateur, l'élément récepteur peut comporter par exemple un affi- chage montrant le rapport sélectionné « D », « P » ou « R ». Dans les posi- tions respectives sélectionnées ainsi que dans la position intermédiaire, les rapports « D », « R » et « P » seront référencés de manière correspondante ; les lettres « D », « P » et « R » seront auto-éclairantes pour indiquer par exemple à l'utilisateur le rapport de vitesses sélectionné, lorsque celui-ci est sélectionné et que le rapport de vitesses est mis en relief de façon optique. Pour transmettre une information, notamment haptique, à l'utilisateur pour lui indiquer que par la disposition correspondante de l'élément sélecteur de rapport de vitesses, un rapport de vitesses a été sélectionné dans une certaine position, l'élément sélecteur de rap- port de vitesses pourra s'accrocher dans la position respective, par exemple dans l'une des deux positions de sélection ou dans la position intermédiaire. Pour l'accrochage, on utilise des moyens d'accrochage ou d'enclipsage mécaniques ou encore des forces magnétiques agissant entre la coulisse de commutation et l'élément sélecteur de rapport de vitesses et qui tirent cet élément dans la position correspondante. Il en résulte également un effet d'encliquetage ; des aimants permanents ou des électroaimants peuvent être installés dans la coulisse de commutation et/ou dans l'élément sélecteur de rapport de vitesses. La détection électrique ou la commutation de sélection de rapport de vitesses peuvent être effectuées avantageusement de manière magnétique en ce que des capteurs à effet Hall intégrés dans la coulisse de commutation et des aimants permanents équipant l'élément sélec- teur de rapport de vitesses permettront de détecter la position de l'élément sélecteur de rapport de vitesses. Une détection électromagnétique de la position se fait par exemple à l'aide d'un micro-commutateur. Le blocage électromécanique des rapports de vitesses n'est pas nécessaire en principe car le passage des états de commuta- tion par l'élément sélecteur de rapport de vitesses est surveillé électroniquement et est libéré ainsi. Néanmoins, le blocage peut être avantageux pour assurer une association univoque entre les positions des rapports de vitesses dans lesquelles on passe l'élément sélecteur de rapport de vitesses et l'état de circulation correspondant. Par exemple, pour une vitesse élevée, la marche-avant du véhicule qui utilise la position « D », l'élément sélecteur de rapport de vitesses sera par exemple bloqué pour ne pas passer accidentellement dans la position « R », c'est-à-dire en marche-arrière ou dans la position « P », c'est-à-dire en sta- tionnement. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'exemples de réalisation préférentiels d'un dispositif sélecteur de rapport de vitesses représentés dans les dessins an- nexés dans lesquels : la figure 1 est une vue en perspective d'un exemple de réalisation d'un dispositif sélecteur de rapport de vitesses selon l'invention, qui a sélectionné le rapport « P », la figure 2 montre l'exemple de réalisation du dispositif sélecteur de rapport de vitesses de la figure 1, qui a sélectionné le rapport « D », et la figure 3 montre l'exemple de réalisation du dispositif sélecteur de rapport de vitesses de la figure 1 dans lequel l'élément sélecteur a sélectionné le rapport « R ».35 Description de modes de réalisation Les figures 1, 2 et 3 montrent un dispositif sélecteur de rapport de vitesses 1 pour sélectionner les rapports « D », « P » et « R » pour un véhicule selon l'invention. Le dispositif sélecteur de rapport de vitesses 1 comporte un élément sélecteur de rapport de vitesses (appelé en abrégé élément sélecteur) 10 logé dans une coulisse de commutation 11. L'élément sélecteur 10 est logé de manière mobile en rotation dans la coulisse de commutation 11 et le mouvement de rotation de l'élément sélecteur 10 permet de sélectionner les rapports de vitesses (en abrégé rapport) « D », « P » et « R ». Le mouvement de rotation de l'élément sélec- teur 10 se fait autour d'un point de rotation 16 ; le mouvement de rotation est indiqué par la référence 12. En plus du montage mobile en rotation de l'élément sé- lecteur 10 dans la coulisse de commutation 11, l'élément sélecteur 10 est également guidé de manière mobile longitudinalement dans la cou- lisse de commutation 11 pour qu'un mouvement longitudinal 13 appliqué manuellement à l'élément sélecteur 10 permette de sélectionner au moins un rapport «D» ou «R ». Le mouvement de rotation 12 de l'élément sélecteur 10 autour du point de rotation 16 se fait sur un de- mi-cercle 14 qui s'étend sur un diamètre 15. Le point de rotation 16 se situe sur le diamètre 15. Le mouvement longitudinal 13 se fait le long du diamètre 15 et il est limité par deux positions de sélection I et II. Le mouvement de rotation 12 de l'élément sélecteur 10 permet de le mettre dans une position intermédiaire III ; le mouvement de rotation est pos- Bible à la fois à partir de la première position sélectionnée I et à partir de la seconde position sélectionnée II. L'élément sélecteur de rapport de vitesses 10 est de forme allongée avec un orifice de réception 18 traversé par un élément de réception 17. L'élément de réception 17 a une forme de champignon de sorte que l'élément sélecteur 10 sous sa tête de champignon pourra ef- fectuer le mouvement longitudinal 13 et le mouvement de rotation 12. La coulisse de commutation 11, de forme circulaire, peut être installée dans la console centrale d'un véhicule automobile. Le mouvement de l'élément sélecteur de rapport de vitesses 10 se fait prin- cipalement sur un premier côté du diamètre 15 et sur le côté de la cou- lisse de commutation 11, à l'opposé de l'arc de cercle 14 au-delà du diamètre 15, il y a un élément de commutation marche-arrêt 19 pour démarrer et pour arrêter le moteur ou moyen équivalent. La figure 1 montre le dispositif sélecteur de rapport de vi- s tesses 1 avec l'élément sélecteur 10 en position intermédiaire III, ce qui correspond au rapport « P » pour stationner le véhicule. A partir de la position intermédiaire III telle que représentée, l'élément sélecteur de rapport de vitesses 10 peut être déplacé le long du demi-cercle 14 selon le sens de rotation 12 en direction de la première position de sélection I 10 pour passer le rapport « D » correspondant à la marche-avant du véhi- cule. En variante, à partir de la position intermédiaire III, représentée, on peut également passer la marche-arrière « R » faisant faire à l'élément de sélection de rapport 10, un mouvement de rotation 12 en direction de la seconde position sélectionnée II. Les mouvements de ro- 15 tation 12 se font autour du point de rotation 16 sur le diamètre 15. La figure 2 montre le dispositif sélecteur de rapport de vitesses 1 avec l'élément sélecteur 10 occupant la première position de sélection I. Pour sélectionner par exemple la position intermédiaire III, pour passer le rapport « P » de stationnement du véhicule, l'élément sé- 20 lecteur de rapport 10 peut effectuer un mouvement de rotation 12 au- tour du centre de rotation 16 le long du demi-cercle 14. Si l'utilisateur souhaite sortir du rapport « D » de marche-avant du véhicule et passer dans le rapport « R » de marche-arrière du véhicule automobile, par exemple pour ranger le véhicule automobile, celui-ci déplace l'élément 25 sélecteur de rapport 10 par un mouvement longitudinal 13 dans la se- conde position sélectionnée II. Le mouvement de rotation 12 n'est pas utilisé à ce moment et il suffit de commuter d'abord le rapport « P » et de commuter dans un sens ou dans l'autre l'élément sélecteur 10 entre les trois rapports « D », « P » et « R ». 30 La figure 3 montre enfin le dispositif sélecteur de rapport de vitesses 1 dont l'élément sélecteur 10 occupe la seconde position de sélection et le rapport « R » de marche-arrière du véhicule est mis. A partir de cette position, l'élément sélecteur 10 peut effectuer seulement un mouvement de rotation 12 autour du point de rotation 16 le long du diamètre 14 ou l'élément sélecteur 10 peut effectuer un mouvement longitudinal 13 en direction du rapport « D ».5 REVENDICATIONS1°) Dispositif sélecteur de rapport de vitesses (1) pour sélectionner au moins un rapport de vitesses (D, P, R) d'un véhicule automobile à l'aide d'un élément sélecteur (10) mobile manuellement dans une coulisse de commutation (11), dispositif caractérisé en ce que l'élément sélecteur de rapport de vitesses (10) est logé de manière mobile en rotation dans la coulisse de commutation (11) de façon à permettre de sélectionner manuellement au moins un rapport de vitesses (D, P, R) par un mouvement de rotation (12) appliqué manuellement à l'élément sélecteur de rapport de vitesses (10). 2°) Dispositif sélecteur de rapport de vitesses (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément sélecteur de rapport de vitesses (10) est mobile longitudinalement en plus de son montage en rotation dans la coulisse de commutation (11) de façon que par un mouvement longitudinal (13) manuel appliqué à l'élément sélecteur de rapport de vitesses (10), on peut sélec- tionner au moins un rapport de vitesses (D, R). 3°) Dispositif sélecteur de rapport de vitesses (1) selon la revendication 2, caractérisé en ce que le mouvement de rotation (12) de l'élément sélecteur de rapport de vi- tesses (10) se fait sur un demi-arc de cercle (14) autour d'un point de rotation (16), par rapport à un diamètre (15). 4°) Dispositif sélecteur de rapport de vitesses (1) selon la revendica- tion 3, caractérisé en ce que le mouvement longitudinal (13) se fait le long d'un diamètre (15). 5°) Dispositif sélecteur de rapport de vitesses (1) selon la revendica- tion 2,caractérisé en ce que le mouvement longitudinal (13) de l'élément sélecteur de rapport de vitesses (10) est délimité par deux positions de sélection (I, II), * le coulissement de l'élément sélecteur de rapport de vitesses (10) étant sélectionné le long du diamètre (15) permettant de sélection- ner un rapport de vitesses (D) dans la première position de sélection (I), et * en coulissant l'élément sélecteur de rapport de vitesses (10) dans la seconde position de sélection (II), on sélectionne un autre rapport de vitesses (R). 6°) Dispositif sélecteur de rapport de vitesses (1) selon la revendication 3 caractérisé en ce qu' en tournant l'élément sélecteur de rapport de vitesses (10) au-delà du diamètre (14) dans au moins une position intermédiaire (III) du mouvement de rotation (12), on sélectionne au moins un autre rapport de vitesses (P). 7°) Dispositif sélecteur de rapport de vitesses (1) selon la revendica- tion 6 caractérisé en ce que l'élément sélecteur de rapport de vitesses (10) de forme allongée est disposé dans la position intermédiaire (III) perpendiculairement au dia- mètre (15). 8°) Dispositif sélecteur de rapport de vitesses (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' un élément de réception (17) est prévu notamment au point de rotation (16), et il est muni d'un élément sélecteur de rapport de vitesses (10) pour être guidé en rotation et mobile longitudinalement. 9°) Dispositif sélecteur de rapport de vitesses (1) selon la revendica- tion 8,caractérisé en ce que l'élément sélecteur de rapport de vitesses (10) est un logement (18) en forme de fente traversée par l'élément sélecteur de rapport de vitesses (10) de réception (17), * le logement (18) en forme de fente s'étendant dans la direction d'extension longitudinale de l'élément sélecteur de rapport de vitesses (10). 10°) Dispositif sélecteur de rapport de vitesses (1) selon la revendica- tion 1 caractérisé en ce que le dispositif sélecteur de rapport de vitesses (1) s'étend principalement à plat dans un plan, * le plan du mouvement de rotation (12) et la direction du mouve- ment longitudinal (13) se situant dans le plan d'extension du dis- positif sélecteur de rapport de vitesses (1).20