Brevet FR3060694A1 — publié le 20180622

LEVIER DE VITESSES [0001] L'invention porte sur un levier de commande de vitesses comprenant une tige et un pommeau lié à une extrémité de la tige. [0002] L'invention porte également sur une boîte de vitesses et un véhicule comprenant un tel levier de commande. [0003] L'invention vise notamment mais pas limitativement, des applications dans le domaine des systèmes de commande de vitesses de transmission, notamment pour la commande de changement de vitesse de boîte de vitesses automobile. [0004] Dans ce domaine, la réduction des bruits est un axe d'amélioration continue, car ces bruits se répercutent directement dans l'habitacle du véhicule et sont donc audibles par le conducteur et ses passagers, créant ainsi un désagrément et une qualité perçue dégradée. [0005] De façon générale, un levier de changement de vitesses d'un véhicule automobile comporte une tige dont l'extrémité libre supérieure est munie d'un pommeau verrouillé, pour la préhension et la manipulation du levier par le conducteur du véhicule et dont une seconde extrémité opposée est raccordée à une boîte de changement de vitesses. [0006] Le pommeau et la tige du levier sont deux pièces distinctes qui sont verrouillées entre elles en vue de former un ensemble solidaire, notamment pour que le pommeau ne tourne pas, car ce dernier présente souvent une forme asymétrique et il doit, par conséquent, être orienté précisément sur la tige du levier et aussi dans l'habitacle. [0007] Le document de brevet FR-A-2910651 divulgue un agencement pour le verrouillage d'un pommeau sur le tronçon d'extrémité libre de la tige d'un levier de changement de vitesses, comportant des moyens de verrouillage en translation axiale du type à baïonnette, et des moyens de verrouillage en rotation du pommeau sur ledit tronçon par un bouchon qui comporte en sa face supérieure une vignette illustrant les différentes positions du levier de changement de vitesses. [0008] Ce type de verrouillage en translation laisse un jeu d'assemblage entre le pommeau et la tige, même lorsque le pommeau est verrouillé en translation et en rotation. Ce jeu d'assemblage provoque alors inévitablement du bruit lorsque la tige est soumise à 3060694 2 des vibrations provenant d'une motorisation, via des câbles ou tringles de commande du levier de changement de vitesses. [0009] Le but de l'invention est de remédier à cet inconvénient, notamment en optimisant un verrouillage rapide en translation. 5 [0010] A cet effet, l'invention a pour objet un levier de vitesses comprenant un pommeau élastique et une tige de commande emmanchée par une extrémité libre dans le pommeau jusqu'à une mise en butée dudit pommeau sur une butée de la tige. L'extrémité libre comprend une face de verrouillage, le pommeau ayant une boutonnière comprenant une face d'appui traversée par l'extrémité libre et en contact avec la face de verrouillage après 10 rotation d'un quart de tour du pommeau autour de la tige, une première distance entre la butée et la face de verrouillage étant inférieure à une deuxième distance entre la butée et la face d'appui. [0011] Ce verrouillage rapide du type quart de tour permet de contraindre mécaniquement le pommeau sur la butée. En effet, la première distance étant inférieure à 15 la deuxième distance, le pommeau est contraint entre la butée et la face de verrouillage, le verrouillage étant rendu possible par l'élasticité du pommeau qui se déforme suffisamment pour permettre la rotation d'un quart de tour du pommeau autour de la tige. Cette mise en contrainte mécanique du pommeau permet très avantageusement de supprimer toute source de bruits parasites dus au bagotement entre le pommeau et la tige, tout en ayant 20 un verrouillage rapide du pommeau sur la tige. [0012] Selon un mode de réalisation, la face de verrouillage comprend un plan incliné formant un pas de vis de serrage du pommeau sur la butée. [0013] Ainsi, le plan incliné de la face de verrouillage favorise la mise en contrainte mécanique du pommeau en appliquant un serrage sur la face d'appui lors de la rotation 25 d'un quart de tour. Cela favorise l'ergonomie d'un poste de montage du pommeau sur la tige, en évitant à un opérateur de montage d'avoir à réaliser lui-même cette mise en contrainte mécanique en appuyant fortement et axialement sur le pommeau. On évite ainsi d'avoir recours à un outil fort peu apprécié des ergonomes, et peu recommandé pour des raisons de qualité d'aspect des pièces visibles : le maillet. [0014] Selon un mode de réalisation, la face d'appui comprend un plan incliné formant un pas de vis de serrage du pommeau sur la butée. 3060694 3 [0015] Ainsi, le plan incliné de la face d'appui favorise la mise en contrainte mécanique du pommeau en appliquant un serrage sur la face de verrouillage lors de la rotation d'un quart de tour. Cela favorise l'ergonomie d'un poste de montage du pommeau sur la tige, en évitant à un opérateur de montage d'avoir à réaliser lui-même cette mise en contrainte 5 mécanique en appuyant fortement et axialement sur le pommeau , et a un effet cumulatif avec celui du plan incliné de la face de verrouillage. [0016] Selon un mode de réalisation, le pommeau comprend un alésage dans lequel est emmanchée la tige, l'alésage comprenant une gorge de guidage sur toute sa longueur et débouchant sur la face d'appui, l'extrémité libre ayant une partie radialement saillante 10 désengagée de la gorge de guidage uniquement lorsque le pommeau est en butée sur la butée. [0017] En effet, cette gorge de guidage permet un pré-positionnement en rotation du pommeau par rapport à la tige, ce pré-positionnement correspondant à l'orientation du pommeau par rapport à la tige, c'est-à-dire par rapport au véhicule, pendant une phase de 15 montage du pommeau sur la tige. Cette gorge de guidage permet également d'empêcher le verrouillage du pommeau tant que celui-ci n'est pas mis en butée sur la butée. La partie radialement saillante sert également de détrompage au montage, et de détrompage pour le sens de rotation quart de tour en n'autorisant la rotation que sur un secteur angulaire d'une première butée angulaire du pommeau à une deuxième butée angulaire du 20 pommeau. [0018] Selon un mode de réalisation, la partie radialement saillante présente une forme ovoïdale ou rectangulaire et la boutonnière présente une section de passage complémentaire de la partie radialement saillante. [0019] Selon un mode de réalisation, la face d'appui comprend une empreinte en 25 complémentarité de forme à la partie radialement saillante et orientée de façon à correspondre à une position du pommeau tourné d'un quart de tour. [0020] Ainsi cette empreinte réalise un verrouillage angulaire en position du pommeau sur la tige, la partie radialement saillante restant bloquée dans l'empreinte grâce à un l'effort exercé par la contrainte mécanique entre le pommeau et la butée ou, de façon 30 symétrique, par la contrainte mécanique exercée entre le pommeau et la face de verrouillage. 3060694 4 [0021] Selon un mode de réalisation, la butée comprend un ergot élastique radialement saillant et se logeant dans un trou du pommeau correspondant à une position dudit pommeau tourné d'un quart de tour. [0022] En effet, cet ergot élastique réalise alors un verrouillage angulaire suffisant ou 5 complémentaire au verrouillage angulaire obtenu avec l'empreinte. Le trou du pommeau est débouchant sur l'extérieur du pommeau. Ceci permet de désengager l'ergot élastique en cas de démontage, en y insérant un outil saillant. Ceci permet aussi une vérification visuelle de bon verrouillage par l'opérateur de montage : Si l'ergot élastique est visible par le trou, le pommeau est bien verrouillé angulairement et axialement. 10 [0023] Selon un mode de réalisation, la tige comprend un surmoulage intégrant l'extrémité libre et la butée. [0024] En effet, la tige est généralement métallique, et il est plus économique de réaliser la gorge, la butée, et l'extrémité libre par moulage d'une matière plastique, matière plastique qui présente en outre l'avantage de la légèreté. Le surmoulage offre alors 15 l'avantage du coût, de la simplicité, et de la légèreté. [0025] L'invention a aussi pour objet une boîte de vitesses comprenant un levier de vitesses tel que précédemment succinctement décrit. [0026] L'invention a également pour objet un véhicule comprenant une boîte de vitesses telle que précédemment succinctement décrite. 20 [0027] D'autres caractéristiques, buts et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description des exemples de réalisation non limitatifs qui vont suivre, faite en référence aux figures 1 à 4 annexées, qui représentent : - Figure 1 : une vue en coupe d'un pommeau monté sur une tige selon un mode de réalisation de l'invention. 25 - Figure 2: une vue en perspective d'une partie d'un pommeau selon ce mode de réalisation de l'invention. - Figure 3 : une vue en perspective d'une extrémité libre d'une tige selon ce mode de réalisation de l'invention. - Figure 4 : une vue d'un surmoulage selon ce mode de l'invention. 3060694 5 [0028] Les figures 1 à 4 montrent un pommeau élastique 1 et une tige 2 de commande de vitesses emmanchée par une extrémité libre 3 de la tige 2 dans le pommeau et en butée sur une butée 5 de la tige 2, selon un unique mode de réalisation non limitatif. Le 5 matériau du pommeau élastique 1 présente une déformation résiduelle à la compression inférieure à 10%. Ce matériau est, par exemple, un élastomère de polyuréthane ou un élastomère thermoplastique de polyuréthane. Ce pommeau élastique 1 peut aussi, en variante non représentée, comprendre un insert. Cet insert est réalisé, par exemple, en élastomère thermoplastique de polyuréthane. 10 [0029] La figure 3 montre en particulier l'extrémité libre 3 dotée d'une face de verrouillage 7 comprenant deux plans 10, 11 inclinés. [0030] Les figures 1 à 4 montrent le pommeau 1 ayant une boutonnière 8 comprenant une face d'appui 9 traversée par l'extrémité libre 3 et en contact avec la face de verrouillage 7 après rotation d'un quart de tour du pommeau 1 autour de la tige 2, une 15 première distance D1 entre la butée 5 et la face de verrouillage 7 étant inférieure à une deuxième distance D2 entre la butée 5 et la face d'appui 9. [0031] On notera que la différence de longueur entre la première et la deuxième distances D1, D2, ramenée sur la deuxième distance D2, n'excède pas la valeur de 0,1 ce qui, en fonction des dimensions du pommeau élastique 1, peut représenter un écart entre 20 la première distance D1 et la deuxième distance D2 jusqu'à 6mm, préférentiellement 2mm. [0032] La face de verrouillage 7 comprend les deux plans 10, 11 inclinés formant un pas de vis de serrage du pommeau 1 sur la butée 5. Lorsque le pommeau 1 est en butée sur la butée 5 de la tige 2, une rotation un quart de tour du pommeau 1 par un opérateur de 25 montage va amener les deux plans 10, 11 inclinés de la face de verrouillage 7 en contact avec la face d'appui 9, les plans inclinés 10, 11 ayant alors tendance à faire passer la surface de verrouillage 7 par-dessus la surface d'appui 9. [0033] On notera également que la butée 5, l'extrémité libre 3 et la face de verrouillage 7 font partie d'une seule et même pièce 19 surmoulée à la tige 2, le surmoulage 19 étant 30 alors assimilé à la tige 2. 3060694 6 [0034] On notera que la butée 5 de la tige 2 ou du surmoulage 19 est ici un épaulement, et que cet épaulement fait face à une butée 4 du pommeau 1. [0035] La face d'appui 9 comprend deux plans inclinés 12, 13 formant un pas de vis de serrage du pommeau 1 sur la butée 5. Lorsque le pommeau 1 est en butée sur la butée 5 5 de la tige 2, ou du surmoulage 19, une rotation un quart de tour du pommeau 1 par un opérateur de montage va amener les deux plans inclinés 12, 13 de la face d'appui 9 en contact avec la face de verrouillage 7, les plans inclinés 12, 13 ayant alors tendance à faire passer la surface d'appui 9 par-dessous la surface de verrouillage 7. Bien évidemment, il y a un effet cumulatif avec celui des plans inclinés 10, 11 de la face de 10 verrouillage 7 s'ils sont également présents. [0036] La face d'appui 9 et la face de verrouillage 7 sont des surfaces parallèles et orthogonales à l'axe de la tige 2, c'est-à-dire dans le plan de rotation du quart de tour. [0037] On notera que, dans tout ce document, on entend par quart de tour la désignation d'un verrouillage type quart de tour, c'est-à-dire moins d'un tour : même si une rotation de 15 90° reste un mode préféré de réalisation illustré en figure 2, on obtient le même effet avec des rotations entre 20 et 160°. [0038] Le pommeau 1 comprend un alésage 14 dans lequel est emmanchée la tige 2, ou le surmoulage 19, l'alésage 14 comprenant une gorge de guidage 15 sur toute sa longueur et débouchant sur la face d'appui 9, l'extrémité libre 3 ayant une partie radialement 20 saillante 16 désengagée de la gorge de guidage 15 uniquement lorsque le pommeau 1 est en butée sur la butée 5. Dans l'exemple illustré dans les figures 1 à 4, mais plus particulièrement la figure 4, on constate que la surface de verrouillage 7, et les plans inclinés 10, 11 de la surface de verrouillage 7, sont réalisés dans la partie saillante 16 de la tige 2 ou du surmoulage 19, formant ainsi l'extrémité libre 3. On notera que le plan 25 incliné 11 est caché par le surmoulage 19. De plus, pour des raisons de symétrie des contraintes mécaniques, la partie saillante 16, comme les plans inclinés 10, 11 sont symétriques par rapport à l'axe de la tige 2 ou du surmoulage 19. La partie radialement saillante 16 présente une forme ovoïdale ou rectangulaire, en forme de bouton, et la boutonnière 8 associée à la forme de bouton, présente une section de passage 30 complémentaire de la partie radialement saillante 16. [0039] La figure 2 illustre plus particulièrement la face d'appui 9 comprenant une empreinte 17 en complémentarité de forme à la partie radialement saillante 16 (voir figure 3060694 7 3) et orientée de façon à correspondre à une position du pommeau 1 tourné d'un quart de tour. Bien entendu, dans cette configuration, la deuxième distance D2 (voir figure 1) se compte à partir du fond de l'empreinte 17. [0040] Est représentée sur la figure 1, la butée 5 comprenant un ergot élastique 18 5 radialement saillant et se logeant dans un trou du pommeau 1 correspondant à une position dudit pommeau 1 tourné d'un quart de tour. Dans une variante avec le surmoulage 19 en plastique, cet ergot élastique 18 fait partie du surmoulage 19 et son élasticité est une élasticité de forme, cette forme étant semblable à celle d'un clip. Dans la variante sans surmoulage 19, l'ergot élastique 18 peut être une bille ou une aiguille 10 poussée par un ressort intégré dans la tige 2. Cet ergot élastique 18 est avantageusement d'une couleur vive, par exemple rouge, de sorte à être visible par l'opérateur de montage lorsque le pommeau est bien verrouillé radialement. [0041] Le pommeau ainsi décrit est recouvert d'un capuchon (non représenté) venant cacher l'extrémité libre 3, et portant la sérigraphie de la grille de commande des vitesses. 15 Le pommeau 1 peut ainsi être assemblé sur la tige 2 en ayant déjà son capuchon monté, puisqu'aucun accès par le capuchon n'est nécessaire et qu'il n'est plus utile d'utiliser un maillet pour le verrouillage : le capuchon ne sera pas abîmé. REVENDICATIONS1. Levier de vitesses comprenant un pommeau élastique (1) et une tige (2) de commande emmanchée par une extrémité libre (3) dans ledit pommeau (1) jusqu'à une mise en butée dudit pommeau sur une butée (5) de ladite tige (2), caractérisé en ce que ladite extrémité libre (3) comprend une face de verrouillage (7), ledit pommeau (1) ayant une boutonnière (8) comprenant une face d'appui (9) traversée par ladite extrémité libre (3) et en contact avec ladite face de verrouillage (7) après rotation d'un quart de tour dudit pommeau (1) autour de ladite tige (2) , une première distance (D1) entre ladite butée (5) et ladite face de verrouillage (7) étant inférieure à une deuxième distance (D2) entre ladite butée (5) et ladite face d'appui (9). 2. Levier de vitesses selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite face de verrouillage (7) comprend un plan (10, 11) incliné formant un pas de vis de serrage dudit pommeau (1) sur ladite butée (5). 3. Levier de vitesses selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite face d'appui (9) comprend un plan incliné (12, 13) formant un pas de vis de serrage dudit pommeau (1) sur ladite butée (5). 4. Levier de vitesses selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit pommeau (1) comprend un alésage (14) dans lequel est emmanchée ladite tige (2), ledit alésage (14) comprenant une gorge de guidage (15) sur toute sa longueur et débouchant sur ladite face d'appui (9), ladite extrémité libre (3) ayant une partie radialement saillante (16) désengagée de ladite gorge de guidage (15) uniquement lorsque ledit pommeau (1) est en butée sur ladite butée (5). 5. Levier de vitesses selon la revendication 4, caractérisé en ce que ladite partie radialement saillante (16) présente une forme ovoïdale ou rectangulaire et ladite boutonnière (8) présente une section de passage complémentaire de ladite partie radialement saillante (16). 6. Levier de vitesses selon l'une des revendications 4 ou 5 caractérisé en ce que ladite face d'appui (9) comprend une empreinte (17) en complémentarité de forme à ladite partie radialement saillante (16) et orientée de façon à correspondre à une position dudit pommeau (1) tourné d'un quart de tour. 3060694 9 7. Levier de vitesses selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite butée (5) comprend un ergot élastique (18) radialement saillant et se logeant dans un trou dudit pommeau (1) correspondant à une position dudit pommeau (1) tourné d'un quart de tour. 5 8. Levier de vitesses selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite tige (2) comprend un surmoulage (19) intégrant ladite extrémité libre (3) et ladite butée (5). 9. Boîte de vitesses comprenant un levier de vitesses selon l'une des revendications précédentes. 10 10. Véhicule automobile comprenant une boîte de vitesses selon la revendication 9.