FR2746473A1 - Vibration damping units for free running pinions in vehicle gearbox - Google Patents

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Abstract

Vibration damping unit of pinions (2a,2b) fixed axially on a shaft (1) and free to rotate in it. It is characterised in that it consists of a washer (3), solid with the shaft (1) and built up against the pinions (2a,2b). A circular seal (6) surrounds a cylindrical part (7) of the pinion, which is provided with a rubbing lip (12) elastically maintained bearing against the washer (3), but is able detach itself from it when reaching a certain speed under the action of a centrifugal force.

Description

DISPOSITIF D'AMORTISSEMENT DES VIBRATIONS
La présente invention se rapporte au montage de pignons autour d'un arbre rotatif, tels que des pignons de vitesse tournant fou autour d'un arbre secondaire de boîte de vitesses mécanique.VIBRATION DAMPING DEVICE
The present invention relates to the mounting of pinions around a rotary shaft, such as idler gears around a secondary shaft of a mechanical gearbox.

Plus précisément, elle concerne un dispositif d'amortissement des vibrations d'au moins un pignon de vitesse, immobilisé axialement sur son arbre, et libre en rotation vis-à-vis de celui-ci.More specifically, it relates to a device for damping the vibrations of at least one speed pinion, immobilized axially on its shaft, and free in rotation with respect to the latter.

Dans une boîte de vitesses de véhicule routier à arbres parallèles accouplée à un moteur thermique, l'acyclisme du moteur se traduit par une vibration angulaire de l'arbre primaire, générant des chocs entre les pignons primaires (solidaires en rotation de celui-ci), et les pignons secondaires, engrenant en permanence avec les pignons primaires, mais libres en rotation vis-à-vis de l'arbre secondaire tant que leur vitesse n'est pas enclenchée. Ces chocs, résultant du décollement des flancs menants des dents des pignons primaires à l'écart des flancs menés des dents des pignons secondaires, engendrent des bruits de "graillonnement", ou de "point mort", désagréables pour les utilisateurs.In a road vehicle gearbox with parallel shafts coupled to a heat engine, the acyclism of the engine results in an angular vibration of the primary shaft, generating shocks between the primary pinions (integral in rotation thereof) , and the secondary pinions, permanently meshing with the primary pinions, but free in rotation with respect to the secondary shaft as long as their speed is not engaged. These shocks, resulting from the detachment of the leading flanks of the teeth of the primary pinions away from the driven flanks of the teeth of the secondary pinions, generate noises of "gritting", or "neutral", unpleasant for users.

Un moyen connu pour limiter ces bruits à l'intérieur de la boîte, consiste à introduire un couple de traînée entre les pignons fous et l'arbre secondaire, de manière à éviter le décollement de leur denture par rapport à celle des pignons primaires.One known means for limiting these noises inside the box, consists in introducing a drag torque between the idler pinions and the secondary shaft, so as to avoid the separation of their toothing relative to that of the primary pinions.

Par la publication WO 9114115, on connaît l'utilisation d'une bague de frottement, placée entre un pignon secondaire et son arbre, de façon à introduire entre ces deux éléments un couple de traînée.By publication WO 9114115, the use of a friction ring is known, placed between a secondary pinion and its shaft, so as to introduce between these two elements a drag torque.

Le principal inconvénient de cette disposition, consiste en une augmentation du couple de traînée total de la boîte, et par suite, de la consommation du véhicule. The main drawback of this arrangement consists in an increase in the total drag torque of the gearbox, and consequently, in the consumption of the vehicle.

La présente invention vise à limiter le débattement d'un pignon mené vis-à-vis d'un pignon menant engrenant en permanence avec celui-ci, sans pénaliser la transmission du mouvement entre ces deux pignons.The present invention aims to limit the movement of a pinion driven vis-à-vis a pinion leading permanently meshing therewith, without penalizing the transmission of movement between these two pinions.

Dans ce but, elle propose d'adosser le pignon mené contre une rondelle solidaire de l'arbre sur lequel il est monté, et de monter autour d'une partie cylindrique du pignon, un joint circulaire muni d'une lèvre de frottement maintenue élastiquement en appui contre la rondelle, mais susceptible de se décoller de celle-ci à partir d'une certaine vitesse, sous l'action de la force centrifuge.To this end, it proposes to back up the driven pinion against a washer secured to the shaft on which it is mounted, and to mount around a cylindrical part of the pinion, a circular joint provided with a friction lip held elastically. pressing against the washer, but likely to come off of it from a certain speed, under the action of centrifugal force.

De préférence, le joint est logé dans un renfoncement latéral du pignon, et maintenu dans celui-ci par une armature métallique.Preferably, the seal is housed in a lateral recess of the pinion, and held therein by a metal frame.

Pour assurer le serrage du joint contre la rondelle, l'invention prévoit notamment d'entourer la base de la lèvre de frottement par un ressort.To ensure the tightening of the seal against the washer, the invention provides in particular to surround the base of the friction lip with a spring.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront clairement à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation particulier de celle-ci, en liaison avec les dessins annexés sur lesquels - la figure 1 est une coupe axiale d'une section d'arbre de boîte de
vitesses, flanqué de deux pignons fous, - la figure 2 une vue de face d'un des joints d'amortissement
apparaissant sur la figure 1, et - la figure 3 regroupe dans un même plan deux coupes partielles
effectuées selon les flèches A de la figure 2.Other characteristics and advantages of the invention will appear clearly on reading the following description of a particular embodiment thereof, in conjunction with the appended drawings in which - Figure 1 is an axial section of a box shaft section
gears, flanked by two idler gears, - Figure 2 a front view of one of the damping joints
appearing in FIG. 1, and - FIG. 3 groups together in the same plane two partial sections
performed according to arrows A in Figure 2.

L'arbre 1, tel qu'un arbre secondaire de boîte de vitesses, apparaissant en coupe sur la figure 1, supporte deux pignons fous 2a, 2b, libres en rotation vis-à-vis de celui-ci, et adossés contre une rondelle d'appui commune 3 solidaire dudit arbre, et disposée entre lesdits pignons.The shaft 1, such as a secondary gearbox shaft, appearing in section in FIG. 1, supports two idler gears 2a, 2b, which are free to rotate with respect thereto, and lean against a washer common support 3 integral with said shaft, and disposed between said pinions.

Chaque pignon 2a, 2b. présente un renfoncement latéral 4, renfermant un joint 6, qui entoure une partie cylindrique 7 de celuici. Le plan de coupe de la figure 1 met en évidence que les deux joints 6, disposés symétriquement par rapport à la rondelle, ont la même structure. Ils présentent un corps de joint 8 en matériau élastomère, replié sur lui-même à l'intérieur du renfoncement 4, de façon à présenter deux flancs 9. 1 1 perpendiculaires, et une lèvre 12, rabattue contre la rondelle 3. destinée à frotter contre celle-ci.Each pinion 2a, 2b. has a lateral recess 4, enclosing a seal 6, which surrounds a cylindrical part 7 thereof. The section plane of Figure 1 shows that the two seals 6, arranged symmetrically with respect to the washer, have the same structure. They have a seal body 8 of elastomeric material, folded back on itself inside the recess 4, so as to have two flanks 9 1 1 perpendicular, and a lip 12, folded against the washer 3. intended to rub against it.

L'extrémité de la lèvre 12 forme une tête 12a susceptible de se déporter à l'intérieur du renfoncement 4, de façon à écarter momentanément la surface de frottement 12b, de la rondelle 3.The end of the lip 12 forms a head 12a capable of shifting inside the recess 4, so as to temporarily separate the friction surface 12b from the washer 3.

Les deux flancs perpendiculaires 9. 11 du corps de joint 8 sont retenus au fond du renfoncement 4 par une armature métallique 14, assurant le maintien du joint 6 par rapport au pignon fou 2a. 2b.The two perpendicular sides 9. 11 of the seal body 8 are retained at the bottom of the recess 4 by a metal frame 14, ensuring the maintenance of the seal 6 relative to the idler gear 2a. 2b.

Enfin, un ressort 16, de raideur déterminée, assure l'effort de serrage élastique de la lèvre 12 contre la rondelle 3.Finally, a spring 16, of determined stiffness, ensures the elastic clamping force of the lip 12 against the washer 3.

Selon un premier mode de réalisation de l'invention, la lèvre 12 du joint 6 peut avoir une structure régulière sur toute sa circonférence, mais, conformément à l'exemple de réalisation non limitatif illustré par les figures 2 et 3, il est possible qu'elle ne présente pas de symétrie circulaire, et comporte par exemple des secteurs avec lèvre de frottement 12 (cf. partie supérieure de la figure 3, alternés avec des secteurs sans lèvre de frottement (cf. partie inférieure de la figure 3). Enfin, la surface de frottement 12b de la lèvre peut être sensiblement perpendiculaire par rapport à l'arbre, mais l'invention prévoit également qu'elle puisse être orientée obliquement.According to a first embodiment of the invention, the lip 12 of the seal 6 can have a regular structure over its entire circumference, but, in accordance with the nonlimiting exemplary embodiment illustrated by FIGS. 2 and 3, it is possible that 'It has no circular symmetry, and comprises for example sectors with friction lip 12 (see upper part of Figure 3, alternated with sectors without friction lip (see lower part of Figure 3). , the friction surface 12b of the lip may be substantially perpendicular to the shaft, but the invention also provides that it can be oriented obliquely.

Le fonctionnement du dispositif de frottement proposé par l'invention est le suivant. Lorsque la vitesse du pignon augmente, la force centrifuge tend à décoller la lèvre 12 de la rondelle 3, et à l'écarter de celle-ci, de sorte que le couple de traînée imposé au pignon 2a, 2b par le frottement du joint 6 sur la rondelle 3 diminue lorsque la vitesse du pignon fou 2a, 2b augmente.The operation of the friction device proposed by the invention is as follows. When the speed of the pinion increases, the centrifugal force tends to detach the lip 12 from the washer 3, and to move it away from it, so that the drag torque imposed on the pinion 2a, 2b by the friction of the seal 6 on the washer 3 decreases when the speed of the idler gear 2a, 2b increases.

Par ailleurs, la vitesse à partir de laquelle la lèvre 12 se décolle de la rondelle 3 est déterminée, d'une part par la raideur du ressort 16, et d'autre part par la masse de la tête 12a de la lèvre 12, et par sa distance par rapport au centre de l'arbre 1.Furthermore, the speed at which the lip 12 comes off from the washer 3 is determined, on the one hand by the stiffness of the spring 16, and on the other hand by the mass of the head 12a of the lip 12, and by its distance from the center of the tree 1.

Comme on l'aura compris, les dispositions proposées par l'invention peuvent s'appliquer aussi bien pour amortir les vibrations d'un seul pignon, pourvu qu'il soit adossé à un élément du type rondelle solidaire de l'arbre, que pour amortir les vibrations d'un paire de pignons adjacents à une même rondelle, ou d'une façon générale les vibrations de l'ensemble des pignons fous d'une boîte de vitesses.As will be understood, the provisions proposed by the invention can be applied as well to dampen the vibrations of a single pinion, provided that it is backed by an element of the washer type secured to the shaft, as well as for dampen the vibrations of a pair of pinions adjacent to the same washer, or generally the vibrations of all the idler pinions of a gearbox.

En conclusion, I'invention permet de munir les différents pignons fous d'une boîte de vitesses. d'un dispositif d'amortissement imposant à ces derniers une forte traînée à faible vitesse, de façon à supprimer les bruits graillonnement de la boîte, tout en libérant les pignons de cette traînée à vitesse élevée, c'est-à-dire lorsque les bruits de graillonnement ne sont plus perceptibles par les utilisateurs. In conclusion, the invention makes it possible to provide the various idler gears with a gearbox. a damping device imposing on them a strong drag at low speed, so as to suppress the greasy noises of the box, while releasing the pinions of this drag at high speed, that is to say when the Grinning noises are no longer noticeable by users.

Claims (8)

REVENDICATIONS vitesse, sous l'action de la force centrifuge. susceptible de se décoller de celle-ci à partir d'une certaine maintenue élastiquement en appui contre la rondelle (3), mais cylindrique (7) du pignon, muni d'une lèvre de frottement (12) (2a, 2b), et un joint circulaire (6) entourant une partie une rondelle (3) solidaire de l'arbre (1) et adossée au pignon rotation vis-à-vis de celui-ci, caractérisé en ce qu il comporte (2a, 2b) immobilisé axialement sur un arbre (1) et libre enCLAIMS speed, under the action of centrifugal force. likely to come off from it from a certain resiliently supported against the washer (3), but cylindrical (7) of the pinion, provided with a friction lip (12) (2a, 2b), and a circular seal (6) surrounding a part of a washer (3) integral with the shaft (1) and leaned against the rotating pinion with respect to the latter, characterized in that it comprises (2a, 2b) immobilized axially on a tree (1) and free in [1] Dispositif d'amortissement des vibrations d'au moins un pignon[1] Device for damping vibrations of at least one pinion métallique (14). metallic (14). du pignon (2a, 2b), et maintenu dans celui-ci par une armature of the pinion (2a, 2b), and held therein by a frame en ce que le joint (6) est logé dans un renforcement latéral (4) in that the seal (6) is housed in a lateral reinforcement (4) [2] Dispositif d'amortissement selon la revendication 1, caractérisé[2] Damping device according to claim 1, characterized la lèvre de frottement (12). the friction lip (12). rondelle (3) est assuré par un ressort (16) entourant la base de washer (3) is provided by a spring (16) surrounding the base of caractérisé en ce que l'effort de serrage du joint (6) contre la characterized in that the tightening force of the seal (6) against the [3] Dispositif d'amortissement selon la revendication 1 ou 2,[3] Damping device according to claim 1 or 2, la lèvre (12). the lip (12). (16), la vitesse à partir de laquelle se produit le décollement de (16), the speed at which the detachment of au centre de l'arbre (1) déterminent avec la raideur du ressort in the center of the shaft (1) determine with the stiffness of the spring présente une tête (12a) dont la masse et la distance par rapport has a head (12a) whose mass and distance from 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que la lèvre de frottement (12) 1, 2 or 3, characterized in that the friction lip (12) [4] Dispositif d'amortissement des vibrations selon la revendication[4] Vibration damping device according to claim (1). (1). (12b) de la lèvre (12) est sensiblement perpendiculaire à l'arbre (12b) of the lip (12) is substantially perpendicular to the shaft précédentes, caractérisé en ce que la surface de frottement previous, characterized in that the friction surface [5] Dispositif de frottement selon 1' une des revendications[5] Friction device according to one of the claims rapport à l'arbre (1). relation to the tree (1). frottement (12b) de la lèvre (12) est orientée obliquement par friction (12b) of the lip (12) is oriented obliquely by revendications 1 à 4. caractérisé en ce que la surface de  claims 1 to 4. characterized in that the surface of [6] Dispositif d'amortissement des vibrations selon l'une des[6] Vibration damping device according to one of ne présente pas de symétrie circulaire. does not have circular symmetry. revendications précédentes, caractérisé en ce que la lèvre (12) previous claims, characterized in that the lip (12) [7] Dispositif d'amortissement des vibrations selon l'une des[7] Vibration damping device according to one of (6) en appui élastique de part et d'autre de celle-ci.  (6) in elastic support on either side thereof. 2b) adossés à la même rondelle (3), et supportant deux joints 2b) backed by the same washer (3), and supporting two seals précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte deux pignons (2a, above, characterized in that it comprises two pinions (2a, [8] Dispositif d'amortissement selon l'une des revendications[8] Damping device according to one of claims
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