Brevet FR2991021A1 — publié le 20131129

DOIGT DE COMMANDE DE BOITE DE VITESSES EQUIPE DE BUTEES FLEXIBLES L'invention a trait au domaine des boîtes de vitesses pour véhicule, plus particulièrement aux boîtes de vitesses manuelles. L'invention a trait à un élément de commande comprenant au moins un doigt coopérant avec une fourchette de passage de vitesse, à un dispositif de commande comprenant ledit élément et à une boîte de vitesses comprenant ledit élément et/ou ledit dispositif. Le document de brevet FR 2 918 434 Al divulgue un dispositif de commande de boîte de vitesses de véhicule. Le dispositif comprend essentiellement un élément de commande monté coulissant et rotatif sur un axe, lequel est supporté à ses deux extrémités par un carter. L'élément de commande comprend un doigt coopérant avec au moins une fourchette de la boîte de vitesses. Il est lui-même commandé en translation et en rotation par le levier de changement de vitesses, et ce via des câbles. En fonction de la position et le mouvement du levier de changement de vitesse, l'élément de commande est déplacé en rotation de manière à ce que son doigt puisse être amené angulairement à une position d'engagement avec une fourchette de changement de vitesse. Il est ensuite déplacé en translation de manière à déplacer la fourchette et opérer le changement de vitesse. Un joint du type torique est disposé sur l'axe de chaque côté de l'élément de commande. Chacun de ces joints est destiné à former une butée élastique apte à déplacer légèrement l'élément de commande directement après un changement de vitesse correspondant à une position de l'élément en butée contre ledit joint. Ce léger déplacement correspond à une portion du jeu mécanique en translation entre le doigt et la fourchette. L'élément est alors maintenu en place par un « billage », c'est- à-dire des moyens élastiques d'indexation. L'objectif de ces mesures est que le doigt ne soit plus en contact direct avec la fourchette après le passage de vitesse. Ce découplage est destiné à empêcher la transmission de vibrations vers le levier de commande. Ces butés élastiques diminuent également le bruit de commande de la boîte lorsque l'élément de commande est déplacé en translation et vient en butée sur le carter. Les joints toriques considérés pour former les butées élastiques constituent une solution simple et économique. Ils peuvent cependant se déplacer le long de l'axe et provoquer des efforts résistants parasites sur l'élément de commande. De plus, en fonction du degré de tension des joints toriques sur l'axe, ainsi que du profil des faces frontales de l'élément de commande au niveau de son alésage, le joint peut éventuellement partiellement se faire laminer entre l'axe et l'alésage. L'invention a pour objectif de proposer une commande de boîte de vitesses palliant au moins un des inconvénients sus mentionnés. Plus particulièrement, l'invention a pour objectif de proposer une commande de boîte de vitesses présentant des avantages d'un point de vue bruit et/ou remontée de vibration vers le levier de commande et qui soit fiable et simple de construction. L'invention a pour objet un élément de commande de vitesse d'une boîte de vitesses d'un véhicule, comprenant: - un alésage apte à coulisser et à tourner sur un axe; et - au moins un doigt de commande d'une fourchette de passage de vitesse de la boîte de vitesses; remarquable en ce qu'il comprend, en outre, une butée flexible à au moins une des deux extrémités de l'alésage. Selon un mode avantageux de l'invention, la ou chacune des butées flexibles comprend une collerette déformable destinée à venir un appui contre une paroi d'un dispositif de commande de la boîte de vitesses, la collerette s'étendant préférentiellement radialement autour de l'axe. La ou au moins une des collerettes peut être inclinée vers la paroi de carter avec laquelle elle est destinée à coopérer. Selon un mode avantageux de l'invention, la ou chacune des butées flexibles est unitaire, préférentiellement venue de matière, avec l'alésage. Selon un mode avantageux de l'invention, l'élément comprend un corps principal métallique avec le ou les doigts de commande, l'alésage et la ou les butées flexibles étant en matériau plastique. Selon un mode avantageux de l'invention, l'alésage en matière plastique traverse un orifice du corps principal métallique de l'élément, l'alésage étant préférentiellement surmoulé sur le corps. Selon un mode avantageux de l'invention, l'alésage est un fourreau s'étendant au-delà d'au moins un des côtés du corps principal suivant la direction de l'alésage. Selon un mode avantageux de l'invention, le corps principal comprend au moins une cavité avec laquelle le fourreau coopère de manière à assurer une liaison en rotation, la ou les cavités étant sur au moins une face latérale de l'orifice du corps principal. Selon un mode avantageux de l'invention, l'alésage comprend à chaque extrémité une bague de glissement. L'invention a également pour objet un dispositif de commande de vitesse d'une boîte de vitesses de véhicule, comprenant: - un carter avec au moins deux parois opposées supportant un axe; - un élément de commande monté coulissant et rotatif sur l'axe; et - des moyens de déplacement de l'élément de commande en translation et/ou en rotation par rapport audit axe; remarquable en ce que l'élément de commande est conforme à l'invention, la ou les butées flexibles étant aptes à venir en appui sur les parois respectives du boîtier. L'invention a également pour objet une boîte de vitesses de véhicule comprenant: un carter; - des moyens de transmission suivant plusieurs rapports de transmission logés dans le carter, avec au moins une fourchette de commande de vitesse; - un dispositif de commande de la ou d'au moins une desdites fourchettes; remarquable en ce que le dispositif de commande est conforme à l'invention. Les mesures de l'invention permettent de réaliser un élément de commande de boîte de vitesses, en particulier de boîte de vitesses manuelle, de construction simple et performante. En effet, la présence des butées déformables directement sur l'élément de commande rend leur construction plus simple que sur les parois de carter. De plus, elles peuvent être intégrées directement dans une pièce surmoulée assurant également le guidage. Ce dernier est alors optimisé, et les butées déformables peuvent être configurées pour ne pas interférer avec le guidage de l'élément de commande. Le corps principal de l'élément de commande peut être en matériau métallique. Les doigts de commande peuvent ainsi être réalisés en matériau compatible pour cette fonction. Le corps principal peut ainsi être réalisé par moulage ou encore forgeage. L'orifice ne doit pas nécessairement être usiné compte tenu du fait que c'est le fourreau plastique surmoulé qui va former l'alésage de guidage avec l'axe. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention seront mieux compris à l'aide de la description et des dessins parmi lesquels : - la figure 1 est une vue d'ensemble d'une boîte de vitesses de véhicule, comprenant un dispositif de commande conforme à l'invention ; - la figure 2 est une vue du dispositif de commande de la boîte de vitesses de la figure 1 ; - la figure 3 est une première vue en perspective de l'élément de commande du dispositif de la figure 2, conforme à l'invention ; - la figure 4 est une deuxième vue en perspective selon un autre angle, de l'élément de commande de la figure 3 ; - la figure 5 est une vue en perspective de la partie métallique de l'élément de commande des figures 3 et 4 ; - la figure 6 est une vue en perspective du fourreau en matière plastique de l'élément de commande des figures 3 et 4. La figure 1 illustre une boîte de vitesses manuelle 2 d'un véhicule automobile. Cette boîte de vitesses est destinée à être accouplée à un moteur à combustion de manière bien connue en soi de l'homme de métier. La boîte de vitesses 2 comprend un module ou dispositif de commande 4. Ce dernier est destiné à être relié mécaniquement à un levier de changement de vitesse, et ce de manière bien connue de l'homme de métier. La liaison peut être assurée notamment par des câbles et/ou par des tringles. La figure 2 illustre de manière plus détaillée le dispositif de commande 4 de la boîte de vitesses 2 de la figure 1. Ce dernier 4 comprend essentiellement un boîtier ou carter 10 dans lequel est monté coulissant et pivotant un élément de commande 20. Ce dernier comprend deux doigts de commande aptes à coopérer de manière sélective avec une des deux fourchettes 6 et 8 de passage des vitesses. Les fourchettes 6 et 8 sont coulissantes sur les axes 12 et 14, respectivement. Le dispositif de commande 4 comprend également deux leviers de commande 16 et 18 montés pivotants sur le carter 4. Chacun de ces leviers comprend une rotule de liaison avec le levier de changement de vitesse. Le levier 18 situé au-dessus du carter 10 et monté pivotant par rapport à un axe généralement vertical (par rapport à l'orientation du dispositif à la figure 2) coopère avec l'élément de commande 20 de manière à le faire coulisser le long de son axe support, ce dernier n'étant pas visible à la figure 2 et étant généralement horizontal (toujours par rapport à l'orientation du dispositif à la figure 2). Le levier 16 situé sur le côté du carter 5 et monté pivotant par rapport à l'axe support de l'élément de commande 20, est rigidement lié à l'élément 17 situé dans le volume du carter 10 et apte à entraîner l'élément de commande 20 en rotation. La rotation du levier 18 permet ainsi de déplacer l'élément de commande 20 en translation suivant son axe et le levier 16 permet de le déplacer en rotation. Le déplacement en rotation permet de sélectionner la ou les fourchettes à actionner et le déplacement en translation permet ensuite de déplacer la ou les fourchettes sélectionnées avec laquelle/lesquelles le ou les doigts de l'élément de commande coopère(nt) par engagement. Le principe de fonctionnement du dispositif de commande qui vient d'être brièvement décrit est bien connu en soi de l'homme de métier. Les figures 3 et 4 illustrent l'élément de commande 20 du dispositif de la figure 2. On peut observer que son corps est constitué d'un corps principal 32 en un premier matériau notamment métallique et d'un fourreau 26 en matière plastique surmoulé sur et au travers du corps principal. Le corps principal 32 comprend deux doigts 22 et 24 de commande des fourchettes de passage de vitesse. Il comprend également deux surfaces d'appui parallèles 36 pour le levier de commande en translation (référence 18 à la figure 2). En effet, ce dernier comprend à l'intérieur du volume du carter (référence 10 à la figure 2) une pièce de contact (non visible) disposée entre ces deux surfaces d'appui 36 et apte à convertir un mouvement de rotation dudit levier en un mouvement de translation de l'élément de commande 20. La pièce de contact glisse (ou éventuellement roule) alors sur l'une ou l'autre des deux surfaces d'appui 36 en fonction du sens du déplacement. Les surfaces d'appui 36 sont généralement circulaires de manière à assurer leur interaction avec la pièce mobile tout en permettant la rotation de l'élément de commande. Le fourreau 26 s'étend suivant l'axe X-X' au travers du corps principal 32. Il comprend une collerette déformable 28 et 30 à chaque extrémité. Ces collerettes forment des butées déformables aptes à assurer un contact amorti avec la face de carter correspondante. Ce contact amorti permet un fonctionnement sans bruit ou du moins avec très peu de bruit du dispositif de commande. Ce contact, pour autant qu'il ait une composante élastique suffisante, permet également de générer un léger 2 99102 1 6 déplacement dans un sens retour de l'élément de commande lors d'un mouvement de translation vers une position de butée. Le fourreau 26 comprend également à chaque extrémité une bague de glissement 34 sur l'axe. Ces bagues sont préférentiellement formées dans le même matériau 5 que celui formant la majorité du fourreau. Elles peuvent également être co-injectées dans un autre matériau. Le matériau plastique du fourreau peut également être surmoulé sur les bagues, ces dernières pouvant alors être en matériau métallique, plastique ou encore tout autre matériau. Les butées déformables 28 et 30 peuvent être du même matériau que celui formant 10 majoritairement le fourreau 26, leur déformabilité étant assurée par leur géométrie. En effet, étant formées par des collerettes, ces dernières peuvent présenter une épaisseur suffisamment faible que pour pouvoir se déformer lors de contact avec la ou les parois correspondantes du carter. La déformation peut alors comprendre une composante élastique et une composante d'absorption d'énergie. Le ratio de ces 15 deux composantes dépendra alors essentiellement du matériau choisi. Le fourreau est préférentiellement en polyamide. Les butées déformables ou du moins au moins une d'elles peut être en un autre matériau ou encore une autre nuance de matériau que celui du fourreau. Dans ce cas, la ou les butées peuvent être co-injectées ou encore rapportées au fourreau notamment par collage, clippage et/ou engagement 20 mécanique (comme par exemple du type baillonette). La forme en collerette des butées déformables est particulièrement intéressante pour assurer la fonction d'amortissement et/ou de retour élastique en fin de course. En effet, sa hauteur, son épaisseur et/ou son inclinaison, notamment, peuvent être sélectionnés, par exemple en combinaison avec le matériau choisi, afin d'obtenir les 25 caractéristiques d'amortissement, d'élasticité et d'amplitude de déformation (c'est-à- dire la course résultante) désirées. De plus la collerette en s'étendant radialement vers l'extérieur de l'axe X-X', ne perturbe en rien le guidage et le coulissement du fourreau sur l'axe. Il est toutefois à noter que d'autres géométries de butées déformables peuvent être 30 envisagées. La figure 5 illustre le corps principal 32 de l'élément de commande 20. Plus particulièrement, cette figure illustre l'orifice 42 du corps principal 32 au travers duquel s'étend le fourreau. Elle illustre également les cavités 40 formées latéralement à l'orifice 42, ces cavités étant destinées à recevoir un bossage correspondant du fourreau. Ces cavités assurent une liaison en rotation entre le corps principal 32 et le fourreau. La figure 6 illustre le fourreau 26 seul. On peut y observer la partie 38 s'étendant au travers de l'orifice du corps principal (figure 5). Le fourreau comprend un épaulement de chaque côté de la partie 38, de manière à assurer une liaison stable notamment selon l'axe principal. Au moins un des épaulements comprend des bossages 44 destinés à coopérer avec les cavités correspondantes du corps principal (voir référence 40 à la figure 5). Le fourreau 26 est surmoulé au travers de l'orifice 42 du corps principal (figure 5) et est surmoulé sur ses flancs et sur ses cavités. Il en résulte une liaison optimale entre les deux pièces. Dans l'exemple qui vient d'être décrit, le fourreau s'étend essentiellement d'un seul côté du corps principal de l'élément de commande. Il peut s'étendre également ou alternativement de l'autre côté.20 REVENDICATIONS1. Elément de commande (20) de vitesse d'une boîte de vitesses (2) d'un véhicule, comprenant : - un alésage (26) apte à coulisser et à tourner sur un axe ; - au moins un doigt de commande (22, 24) d'une fourchette (6, 8) de passage de vitesse de la boîte de vitesses ; caractérisé en ce qu'il comprend, en outre : une butée déformable (28, 30) à au moins une des deux extrémités de l'alésage (26). 2. Elément de commande (20) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la ou chacune des butées déformables comprend une collerette déformable (28, 30) destinée à venir en appui contre une paroi d'un dispositif de commande (4) de la boîte de vitesses, la collerette s'étendant préférentiellement radialement autour de l'axe. 3. Elément de commande (20) selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la ou chacune des butées déformables (28, 30) est unitaire, préférentiellement venue de matière, avec l'alésage (26). 4. Elément de commande (20) selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comprend un corps principal métallique (32) avec le ou les doigts de commande (22, 24), l'alésage (26) et la ou les butées déformables (28, 30) étant en matériau plastique. 5. Elément de commande (20) selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'alésage en matière plastique (26) traverse un orifice (42) du corps principal métallique (32) de l'élément, l'alésage étant préférentiellement surmoulé sur le corps. 6. Elément de commande (20) selon l'une des revendications 4 et 5, caractérisé en ce que l'alésage est un fourreau (26) s'étendant au-delà d'au moins un des côtés du corps principal (32) suivant la direction de l'alésage. 25 30 2 99102 1 9 7. Elément de commande (20) selon la revendication 6, caractérisé en ce que le corps principal (32) comprend au moins une cavité (40) avec laquelle le fourreau (26) coopère de manière à assurer une liaison en rotation, la ou les 5 cavités (40) étant sur au moins une face latérale de l'orifice (42) du corps principal (32). 8. Elément de commande (20) selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'alésage (26) comprend à chaque extrémité une bague de 10 glissement (34) sur l'axe. 9. Dispositif de commande (4) de vitesse d'une boîte de vitesses de véhicule, comprenant : - un boîtier (10) avec au moins deux parois opposées supportant un axe ; 15 - un élément de commande (20) monté coulissant et rotatif sur l'axe ; - des moyens de déplacement (16, 18) de l'élément de commande en translation et/ou en rotation par rapport audit axe ; caractérisé en ce que l'élément de commande (20) est conforme à l'une des revendications 1 à 8, la ou les butées déformables (28, 30) étant aptes à venir 20 en appui sur les parois respectives du boîtier (10). 10. Boîte de vitesses (2) de véhicule comprenant : - un carter ; - des moyens de transmission suivant plusieurs rapports de transmission logés dans le carter, avec au moins une fourchette de commande de vitesse ; - un dispositif de commande (4) de la ou d'au moins une desdites fourchettes ; caractérisé en ce que le dispositif de commande (4) est conforme à la revendication 9.