DISPOSITIF DE COMMANDE DE VITESSE D'UNE BOÎTE DE VITESSES, À MOYENS DE RAPPEL DE TYPE GENOUILLÈRE L'invention concerne certains dispositifs de commande de vitesse destinés à commander des boîtes de vitesses. Dans certains domaines, comme par exemple celui des véhicules, éventuellement de type automobile, on utilise des dispositifs de commande de vitesse pour transmettre à une boîte de vitesses des commandes fournies par 1 o un usager par actionnement d'un levier de changement de vitesse (ou pommeau). Dans le cas d'une boîte de vitesses manuelle, ce levier de changement de vitesse est généralement actionné de droite à gauche pour sélectionner une vitesse (ou un rapport) à engager et d'avant en arrière pour engager la vitesse sélectionnée. 15 La transmission des commandes de sélection et d'engagement de vitesse se fait généralement au moyen de deux câbles de commande qui sont couplés, d'une part, à une plaque de renvoi, montée à rotation sur un boîtier du dispositif de commande de vitesse et entraînée en rotation par un axe qui est solidaire en rotation du levier de changement de vitesse (lui-même monté 20 à rotation sur le boîtier), et, d'autre part, à la boîte de vitesses. Le levier de changement de vitesse comprend une position d'équilibre (correspondant à un point mort) dans laquelle il est placé, via le câble de commande de sélection par des ressorts de rappel de sélection qui sont situés dans la boite de vitesses. Ces ressorts de rappel de sélection sont 25 chargés de positionner une commande interne de la boîte de vitesses au point mort, face aux 3ème/4ème vitesses ainsi que le levier de changement de vitesses dans cette position de point mort, face aux repères des 3ème/4ème vitesses. Le placement du levier de changement de vitesses dans une position 30 de point mort par la boite de vitesses (via les câbles de commande), induit un jeu relativement important au niveau de ce levier de changement de vitesses du fait de l'effet de démultiplication. Pour supprimer quasiment intégralement ce jeu, en particulier lors d'une sélection, deux solutions ont été proposées. Une première solution consiste à placer des aimants qui s'attirent respectivement sur le levier de changement de vitesses et sur une paroi interne du boîtier du dispositif de commande de vitesse. Cette solution est efficace car elle permet de diminuer le jeu ressenti au point-mort par l'attirance naturelle entres les aimants sans qu'il faille effectuer un réel effort supplémentaire pour éloigner les aimants lors de la sélection d'une vitesse (ou rapport). Cependant, cette solution augmente les coûts et la masse. Une seconde solution consiste à monter à rotation sur l'axe de rotation de la plaque de renvoi un ressort en épingle dont les deux brins sensiblement parallèles pincent, d'une part, l'axe d'entraînement de la plaque de renvoi qui est solidaire en rotation du levier de changement de vitesse, et, d'autre part, un téton qui est solidarisé fixement au boîtier derrière l'axe d'entraînement. Hélas, la force de rappel exercée par ce ressort en épingle sur le levier de changement de vitesse vient s'ajouter à celle exercée par les ressorts de rappel de sélection de la boite de vitesses, et donc contraint l'usager qui veut sélectionner et engager une vitesse, à exercer une force plus importante sur le levier de changement de vitesse, ce qui peut constituer une gêne, voire une difficulté, pour cet usager. En fait, la force à exercer ne fait que croître du début à la fin de la sélection de vitesse du fait que le brin sollicité est de plus en plus contraint et donc exerce un couple de rappel qui ne cesse de croître. L'invention a donc pour but de proposer une solution alternative offrant un avantage similaire à celui offert par la solution avec aimants, mais moins onéreuse et plus légère que cette dernière. Elle propose à cet effet un dispositif de commande de vitesse comprenant un boîtier, dans lequel est monté à rotation un levier de changement de vitesse auquel est solidarisé fixement un premier axe, et une plaque de renvoi, montée à rotation sur le boîtier autour d'un deuxième axe, couplée en rotation au premier axe et propre à actionner des câbles de commande d'une boîte de vitesses. Ce dispositif se caractérise par le fait qu'il comprend en outre des moyens de rappel de type dit « genouillère », comportant des première et seconde parties couplées au premier axe et respectivement à des troisième et quatrième axes solidarisés au boîtier et décalés verticalement de manière à exercer ensemble un couple de rappel total sur le levier qui décroît lorsque ce dernier est entraîné en rotation pour sélectionner une vitesse. Ainsi, lorsqu'un usager veut sélectionner une vitesse, l'effort qu'il doit exercer sur le levier pendant la durée de la sélection décroît au lieu de croître, ce qui améliore l'ergonomie sans perte de précision de positionnement du levier.
Le dispositif de commande de vitesse selon l'invention peut comporter d'autres caractéristiques qui peuvent être prises séparément ou en combinaison, et notamment : la première partie (de ses moyens de rappel) peut être agencée de manière à exercer sur le levier un couple de rappel nul lorsque les premier, deuxième et troisième axes sont sensiblement alignés suivant une première droite, et la seconde partie (de ses moyens de rappel) peut être agencée de manière à exercer sur le levier un couple de rappel nul lorsque les premier, deuxième et quatrième axes sont sensiblement alignés suivant une deuxième droite ; les première et seconde parties (de ses moyens de rappel) peuvent être propres à exercer ensemble sur le levier un couple de rappel total de valeur nulle lorsque les premier et deuxième axes sont sensiblement alignés suivant une troisième droite qui passe également par un point situé à égale distance entre les troisième et quatrième axes, et qui correspond à une position d'équilibre du levier qui correspond à un point mort ; - dans un premier mode de réalisation, la première partie (de ses moyens de rappel) peut comprendre un premier bras comportant une première sous-partie axiale, montée à rotation autour du troisième axe et sur laquelle est monté un premier ressort hélicoïdal, et une deuxième sous-partie axiale, couplée en rotation au premier axe, pouvant se translater relativement à la première sous-partie axiale et constituant une butée pour le premier ressort hélicoïdal, et la seconde partie (de ses moyens de rappel) peut comprendre un second bras comportant une troisième sous-partie axiale, montée à rotation autour du quatrième axe et sur laquelle est monté un second ressort hélicoïdal, et une quatrième sous-partie axiale, couplée en rotation au premier axe, pouvant se translater relativement à la troisième sous-partie axiale et constituant une butée pour le second ressort hélicoïdal ; - dans un second mode de réalisation, la première partie (de ses moyens de rappel) peut comprendre un premier ressort de type épingle, solidarisé au troisième axe et couplé au premier axe, et la seconde partie (de ses moyens de rappel) peut comprendre un second ressort de type épingle, solidarisé au quatrième axe et couplé au premier axe ; il peut être propre à être couplé à une boîte de vitesses d'un véhicule, éventuellement de type automobile. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée ci-après, et du dessin annexé, sur lequel l'unique figure illustre schématiquement, dans une vue de côté dans un plan XZ, un exemple de réalisation d'un boîtier de commande de vitesse selon l'invention, avec son levier de changement de vitesse placé dans une position d'équilibre. L'invention a pour but de proposer un dispositif de commande de vitesse D destiné à commander une boîte de vitesses. Dans ce qui suit, on considère, à titre d'exemple non limitatif, que le dispositif de commande de vitesse D et sa boîte de vitesses associée sont destinés à équiper un véhicule, éventuellement de type automobile. Mais l'invention n'est pas limitée à cette application. Elle concerne en effet tout système, appareil, installation ou dispositif comportant au moins une boîte de vitesses devant être commandée par un dispositif de commande de vitesse. Sur l'unique figure la direction X est une direction dite longitudinale (perpendiculaire à une direction dite transversale), et la direction Z est une direction dite verticale, laquelle est sensiblement perpendiculaire aux directions longitudinale X et transversale. On a schématiquement représenté sur l'unique figure un exemple de réalisation non limitatif d'un dispositif de commande de vitesse D selon l'invention. Un tel dispositif de commande de vitesse D comprend au moins un boîtier BC, un levier LC de changement de vitesse, une plaque de renvoi RV, et des moyens de rappel MR de type dit « genouillère ». Le levier LC (de changement de vitesse) est monté à rotation dans le boîtier BC, par exemple via une rotule (non représentée), et un premier axe Al est solidarisé fixement à lui suivant une direction sensiblement transversale (ici perpendiculaire au plan du dessin). Son entraînement en rotation suivant la double flèche Fi permet de sélectionner une vitesse. La plaque de renvoi PR est montée à rotation sur le boîtier BC autour d'un deuxième axe A2 sensiblement parallèle à la direction transversale.
Cette plaque de renvoi PR est par ailleurs couplée en rotation au premier axe Ai, afin de pouvoir être entraînée en rotation lorsque ce dernier (Ai) est entraîné en rotation par le levier LC suivant la courbe Ci. Elle est également agencée de manière à actionner des câbles de commande chargés de transmettre les commandes de sélection et d'engagement de vitesse à la boîte de vitesses. Dans l'exemple non limitatif illustré sur l'unique figure, la plaque de renvoi PR présente une forme générale triangulaire, et ses trois angles sont respectivement couplés au premier axe Ai, au deuxième axe A2 et aux câbles de commande.
Les moyens de rappel MR de type genouillère comportent des première 131 et RI et seconde B2 et R2 parties. La première partie 131 et RI est couplée au premier axe Al et à un troisième axe A3 qui est solidarisé au boîtier BC derrière le premier axe Al du côté opposé au deuxième axe A2. Le troisième axe A3 est non seulement décalé longitudinalement par rapport au premier axe Ai, mais également décalé (ici vers le haut) par rapport à une (troisième) droite d3 passant par les premier Al et deuxième A2 axes, lorsque le levier LC est placé dans une position d'équilibre correspondant à un point mort et illustrée sur l'unique figure. La seconde partie B2 et R2 est couplée au premier axe Al et à un quatrième axe A4 qui est solidarisé au boîtier BC derrière le premier axe Al du côté opposé au deuxième axe A2 et décalé verticalement par rapport au troisième axe A3. Le quatrième axe A4 est non seulement décalé longitudinalement par rapport au premier axe Ai, mais également décalé (ici vers le bas) par rapport à la troisième droite d3.
Grâce à cet agencement, les première 131 et RI et seconde B2 et R2 parties exercent ensemble un couple de rappel total sur le levier LC qui décroît lorsque ce dernier (LC) est entraîné en rotation (suivant la flèche Fi) pour sélectionner une vitesse.
On notera que dans l'exemple non limitatif illustré sur l'unique figure, les décalages longitudinaux (suivant la direction X) et verticaux (suivant la direction Z) des troisième A3 et quatrième A4 axes par rapport au premier axe Al sont sensiblement égaux en valeur absolue, de sorte qu'ils agissent de façon symétrique sur la plaque de renvoi PR. Les première 131 et RI et la seconde B2 et R2 parties sont donc ici propres à exercer ensemble sur le levier LC un couple de rappel total de valeur nulle lorsque les premier Al et deuxième A2 axes sont sensiblement alignés suivant la troisième droite d3 qui passe également par un point situé à égale distance entre les troisième A3 et quatrième A4 axes, et qui correspond à une position d'équilibre du levier LC 15 qui correspond à un point mort. Mais dans une variante ces décalages pourraient être légèrement différents en valeur absolue, de sorte qu'ils agissent de façon dissymétrique sur la plaque de renvoi PR afin que le couple de rappel total décroisse plus fortement dans une direction de sélection que dans la direction de sélection 20 opposée. D'une manière générale, on peut faire varier les positions respectives des première 131 et RI et seconde B2 et R2 parties et les contraintes (ou tarages) de point mort qui sont exercé(e)s sur ces première 131 et RI et seconde B2 et R2 parties, pour obtenir en fin de sélection un couple de rappel 25 total positif ou négatif plus ou moins fort, selon les besoins. Du fait de la configuration en genouillère, la première partie 131 et RI est agencée de manière à exercer sur le levier LC un couple de rappel qui est nul lorsque les premier Ai, deuxième A2 et troisième A3 axes sont sensiblement alignés suivant une (première) droite di. De même, la seconde 30 partie B2 et R2 est agencée de manière à exercer sur le levier LC un couple de rappel qui est nul lorsque les premier Ai, deuxième A2 et quatrième A4 axes sont sensiblement alignés suivant une (deuxième) droite d2. On notera que dans l'exemple illustré sur l'unique figure les première dl et deuxième d2 droites sont inclinées par rapport à la troisième droite d3 d'angles présentant une même valeur mais des signes opposés. On comprendra qu'en présence des moyens de rappel MR à genouillère décrits ci-avant, lorsque le levier LC est entraîné en rotation suivant la flèche Fi pour sélectionner une vitesse, en partant de sa position d'équilibre (ou point mort), cela provoque une augmentation de la contrainte subie par l'une des première et seconde parties des moyens de rappel MR et une diminution de la contrainte subie par l'autre partie des moyens de rappel MR. Par exemple, au fur et à mesure de la rotation du levier LC vers la 1 o gauche (ou l'avant), le couple exercé par la première partie 131 et RI sur le levier LC diminue jusqu'à s'annuler à l'approche de son point dit « de genouillement » (où les premier Ai, deuxième A2 et troisième A3 axes sont sensiblement alignés suivant la première droite dl), alors que dans le même temps le couple exercé par la seconde partie B2 et R2 sur le levier LC 15 diminue progressivement. Inversement, au fur et à mesure de la rotation du levier LC vers la droite (ou l'arrière), le couple exercé par la seconde partie B2 et R2 sur le levier LC diminue jusqu'à s'annuler à l'approche de son point de genou illement (où les premier Ai, deuxième A2 et quatrième A4 axes sont sensiblement alignés suivant la deuxième droite d2), alors que dans le même 20 temps le couple exercé par la première partie 131 et RI sur le levier LC diminue progressivement. En d'autres termes, la courbe d'évolution du couple de rappel total exercé par les moyens de rappel MR tend à diminuer pendant une phase de sélection de vitesse au lieu d'augmenter comme dans le cas d'un simple ressort en épingle.
25 Les moyens de rappel MR peuvent être agencés d'au moins deux façons. Une première façon est illustrée sur l'unique figure. Elle consiste à agencer les première 131 et RI et seconde B2 et R2 parties sous la forme de deux amortisseurs à ressort hélicoïdal. Plus précisément, la première partie 30 131 et RI comprend ici un premier bras 131 qui comporte, d'une part, une première sous-partie axiale montée à rotation autour du troisième axe A3 et sur laquelle est monté un premier ressort hélicoïdal Ri, et, d'autre part, une deuxième sous-partie axiale couplée en rotation au premier axe Ai, pouvant se translater relativement à la première sous-partie axiale suivant la double flèche F2 et constituant une butée pour le premier ressort hélicoïdal Ri. De même, la seconde partie B2 et R2 comprend ici un second bras B2 qui comporte, d'une part, une troisième sous-partie axiale montée à rotation autour du quatrième axe A4 et sur laquelle est monté un second ressort hélicoïdal R2, et, d'autre part, une quatrième sous-partie axiale couplée en rotation au premier axe Ai, pouvant se translater relativement à la troisième sous-partie axiale suivant la double flèche F3 et constituant une butée pour le la second ressort hélicoïdal R2. Au point mort (illustré sur l'unique figure), les premier RI et second R2 ressorts sont en butée contre les deuxième et quatrième sous-parties des premier 131 et second B2 bras, sous une contrainte de pression choisie, et donc les premier 131 et second B2 bras contraignent le levier LC à être placé 15 dans une position médiane qui est par exemple la position de sélection des 3è" et 4è" vitesses. Une seconde façon (non illustrée) consiste à agencer les première 131 et RI et seconde B2 et R2 parties sous la forme de ressorts de type épingle. Plus précisément, la première partie 131 et RI comprend ici un premier ressort 20 de type épingle qui est solidarisé à rotation au troisième axe A3 et couplé au premier axe Ai, par exemple par pincement au moyen de ses deux brins sensiblement parallèles. De même, la seconde partie B2 et R2 comprend ici un second ressort de type épingle qui est solidarisé à rotation au quatrième axe A4 et couplé au premier axe Ai, par exemple par pincement au moyen 25 de ses deux brins sensiblement parallèles. L'invention offre plusieurs avantages, parmi lesquels : - un positionnement précis du levier de changement de vitesse au point mort, et une suppression quasiment intégrale du jeu induit par les ressorts de rappel de sélection de la boite de vitesses et amplifié par les câbles de 30 commande, - un effort de sélection décroissant plutôt que croissant, ce qui améliore l'ergonomie sans perte de précision de positionnement du levier de changement de vitesse, - elle évite d'avoir à utiliser des aimants de point mort qui induisent une pollution métallique.