FR2923572A1 - Systeme de compensation sur boite de vitesse - Google Patents

Abstract

L'invention concerne le domaine des systèmes de commande de boîte de vitesse. Un système de compensation (10) de boîte de vitesse destiné à être interposé entre un dispositif de commande et une boîte de vitesse comprend un premier organe rotatif (100) et un second organe rotatif (200) aptes à pivoter l'un par rapport à l'autre autour d'un axe commun et solidaires en translation dans la direction de cet axe, des moyens élastiques (300) aptes à transmettre la rotation autour de cet axe du premier organe rotatif au second organe rotatif, le premier organe rotatif étant apte à être mis en rotation par le dispositif de commande, et le second organe rotatif étant destiné à être solidaire en rotation d'un arbre de la boîte de vitesse, de telle sorte que le système de compensation (10) est apte à aider au passage des vitesses de la boîte de vitesse lorsque le dispositif de commande fait pivoter le premier organe rotatif par rapport au second organe rotatif.

Description

La présente invention concerne le domaine des systèmes de commande de boîte de vitesse. L'invention concerne plus particulièrement un système de compensation de boîte de vitesse destiné à être interposé entre un dispositif de commande et une boîte de vitesse. Dans un véhicule, par exemple une automobile, la puissance du moteur est insuffisante pour permettre de balayer toute la plage de vitesse de rotation des roues désirée (notamment pour atteindre les vitesses de déplacement du véhicule plus élevées). En conséquence, on intercale entre l'arbre moteur et l'arbre de sortie (qui fait tourner les roues) une boîte de vitesse. Grâce à un système de plusieurs pignons munis de dents et dont les diamètres sont différents (chaque pignon correspondant à une sous-plage de vitesses donnée), la boîte de vitesse permet de démultiplier la force motrice du moteur et de rester dans une plage de régime optimum tout en augmentant la vitesse de déplacement du véhicule. Le passage d'une plage de vitesses à une autre (en langage courant le changement d'une "vitesse" à une autre) se fait en effectuant un changement du pignon, lié à l'arbre de sortie, qui est engrené avec le pignon de l'arbre moteur. Dans certains types de boîte de vitesse, ce changement de pignon s'effectue par l'intermédiaire d'un pignon appelé "pignon fou", dont les éléments de crabotage sont aptes à s'engrener avec les éléments de crabotage du pignon lié à l'arbre de sortie. Le principe des changements de vitesse est connu de l'état de la technique et n'est pas développé plus avant ici.

Le changement de vitesse est typiquement commandé par le conducteur du véhicule au moyen d'un levier de vitesses. Sur les véhicules ne comportant qu'une ou deux vitesses, cette commande s'effectue de façon mécanique, c'est-à-dire qu'un câble, relié au levier de vitesses, est également relié à un élément de la boîte de vitesses. Ce câble transmet le mouvement du levier de vitesses à la boîte de vitesses de façon à effectuer, dans celle-ci, le changement de pignon, et donc le changement de vitesses. Typiquement, le mouvement de translation du câble est transformé en un mouvement de rotation de façon à faire tourner un arbre de la boîte de vitesses dont la rotation commande le changement de vitesses. Cette

transformation s'effectue par exemple au moyen d'un bras de levier et de ressorts, comme représenté schématiquement sur les figures 4A et 4B. Ainsi, la figure 6A ou 6B montre un levier de vitesse 1 qui actionne en translation un câble 2, qui lui-même déplace en translation un bras de levier 3 qui entraîne en rotation un arbre de la boite de vitesse 5. Sur la figure 6A, un ressort 4 fournit la force de réaction au déplacement du bras de levier 3. Ce ressort 4, qui est rattaché à une partie fixe de la structure, est placé à l'extrémité du câble 2. Sur la figure 6B, deux ressorts 4, qui sont reliés le levier de vitesse 1, fournissent la force de réaction au déplacement du bras de levier 3. De tels systèmes de commande de boîte de vitesse présentent l'inconvénient que le câble doit être parfaitement rectiligne et aligné entre le levier de vitesse et le bras connecté à la boîte, car ce câble fonctionne à la fois en traction et en compression. De plus de tels câbles ont une durée de vie réduite, de par leur fonctionnement en compression. Par ailleurs, le passage des vitesses s'effectue de façon moins souple, ce qui n'est pas agréable pour le conducteur. Afin de pallier aux inconvénients ci-dessus, il existe des systèmes de commande qui utilisent deux câbles au lieu d'un. Chaque câble relie le levier de vitesse au bras connecté à la boîte, de telle sorte que chaque câble travaille en tension, un des câbles étant sollicité lorsque le levier est déplacé dans un sens, l'autre câble étant sollicité lorsque le levier est déplacé dans le sens inverse. Dans les boîtes de vitesse, la rotation de l'arbre de la boîte de vitesse (pivoté par l'intermédiaire du ou des câbles reliés au levier de vitesse déplacé par l'utilisateur) entraîne un déplacement en translation du pignon fou afin que ses dents viennent s'engrener avec les dents du pignon de la vitesse sélectionnée. En général, les dents du pignon fou ne sont pas parfaitement alignées avec les dents du pignon de la vitesse sélectionnée. Avec un système de commande tel que ceux décrits ci-dessus (qu'ils soient à un câble ou à deux câbles), l'utilisateur est obligé d'accélérer afin de compenser ce non-alignement, et de permettre un alignement et un engrenage des dents du pignon et du pignon fou. Il en résulte un changement de vitesse par à-coups qui n'est pas agréable pour l'utilisateur, et qui réduit la durée de vie de la boîte de vitesse,

La présente invention vise à remédier à ces inconvénients, ou tout au moins à les atténuer. L'invention vise à proposer un système, dit système de compensation, qui permette, lors d'un changement de vitesse, un engrenage des dents des pignons de la boîte de vitesse sans que l'utilisateur ait besoin pour cela d'accélérer ou d'effectuer une autre action, et qui permette ainsi que le passage de vitesse s'effectue en douceur. Ce but est atteint grâce au fait que le système de compensation comprend un premier organe rotatif et un second organe rotatif aptes à pivoter l'un par rapport à l'autre autour d'un axe commun et solidaires en translation dans la direction de cet axe, des moyens élastiques aptes à transmettre la rotation autour de cet axe du premier organe rotatif au second organe rotatif, le premier organe rotatif étant apte à être mis en rotation par le dispositif de commande, et le second organe rotatif étant destiné à être solidaire en rotation d'un arbre de la boîte de vitesse, de telle sorte que le système de compensation est apte à aider au passage des vitesses de la boîte de vitesse lorsque le dispositif de commande fait pivoter le premier organe rotatif par rapport au second organe rotatif. Grâce à ces dispositions, le passage des vitesses par le conducteur est facilité, et s'effectue sans à-coups ni accélération inutile. Par exemple, les moyens élastiques sont deux ressorts hélicoïdaux semi-circulaires qui sont logés dans une gorge torique délimitée par lesdits premier et second organes rotatifs lorsqu'ils sont emboîtés, chacun desdits ressorts s'appuyant à une de ses extrémités sur ledit premier organe rotatif, et à l'autre de ses extrémités sur ledit second organe rotatif, de telle sorte que le premier desdits ressorts est comprimé lorsque ledit premier organe rotatif pivote dans un sens par rapport audit second organe rotatif, et que le second desdits ressorts est comprimé lorsque ledit premier organe rotatif pivote dans l'autre sens par rapport audit second organe rotatif. L'invention concerne également un système de commande de boîte de vitesse. Selon l'invention ce système de commande comprend un système de compensation tel que décrit ci-dessus, et un dispositif de commande apte 35 à mettre en rotation le premier organe rotatif.

Avantageusement, le dispositif de commande comprend un premier câble relié au premier organe rotatif de telle sorte que le premier câble, lorsqu'on tire dessus, est apte à faire pivoter le premier organe rotatif autour de l'axe central dans un sens, et un second câble relié au second organe rotatif de telle sorte que le second câble, lorsqu'on tire dessus, est apte à faire pivoter le second organe rotatif autour de l'axe central dans le sens inverse. L'utilisation de deux câbles pour faire pivoter le premier organe rotatif permet un fonctionnement de chacun de ces câbles uniquement en traction (et non en compression), ce qui augmente leur durée de vie. L'invention sera bien comprise et ses avantages apparaîtront mieux, à la lecture de la description détaillée qui suit, d'un mode de réalisation représenté à titre d'exemple non limitatif. La description se réfère aux dessins annexés sur lesquels : la figure 1 est une vue éclatée et en perspective d'un système de compensation selon l'invention, la figure 2 est une autre vue éclatée et en perspective d'un système de compensation selon l'invention, la figure 3 est une coupe radiale selon le plan III-III de la figure 1 20 d'un système de compensation selon l'invention, la figure 4 est une vue éclatée et en perspective illustrant le montage d'un système de compensation selon l'invention sur une boîte de vitesse et le raccordement de câbles (connectés au levier de vitesse) sur ce système de compensation, 25 les figures 5A, 5B, et 5C illustrent le fonctionnement du système de compensation selon l'invention dans le cas du passage d'une vitesse, les figures 6A et 6B représentent schématiquement des systèmes de transmission entre un levier de vitesse et une boîte de vitesse 30 selon l'art antérieur, déjà décrits. Dans la description qui suit, les adjectifs "supérieur" et "inférieur" font référence à une orientation vers le haut et vers le bas respectivement, en référence aux figures 1, 2, 3, et 4. D'une manière générale, le système de compensation 10 selon 35 l'invention comprend un premier organe rotatif 100, un second organe rotatif 200, ces premier et second organes rotatifs étant aptes à être

emboîtés l'un sur l'autre de façon amovible. Le système de compensation 10 comprend également des moyens élastiques 300. Typiquement, pour diminuer l'encombrement de ce système de compensation, ces moyens élastiques 300 sont logés dans l'espace délimité par ces premier et second organes rotatifs lorsqu'ils sont emboîtés. Les figures 1 et 2 représentent en perspective, vus sous différents angles (figure 1 : vue de côté et du haut; figure 2 : vue de côté et du bas), un système de compensation 10 dans le cas où il comprend deux organes rotatifs qui sont deux rondelles 100 et 200, et des moyens élastiques 300 qui sont constitués de deux ressorts hélicoïdaux semi-circulaires 310 et 320 identiques. La première rondelle 100 est circulaire, centrée sur un axe A. Elle est percée en son centre d'un trou primaire 105 centré sur l'axe A, de diamètre DI. Elle possède sur sa face inférieure 120 (visible sur la figure 2) un manchon 122 d'axe A. Ce manchon 122 a un diamètre interne D2 sensiblement supérieur au diamètre DI du trou primaire 105. La face radialement interne 123 du manchon 122 comporte une première butée primaire 131 et une seconde butée primaire 132 à l'endroit où cette face interne 123 rejoint la face inférieure 120. Chacune de ces butées primaires s'étend radialement depuis la face intérieure 123 jusqu'au bord radialement interne 107 du trou primaire 105, et circonférentiellement sur un secteur angulaire autour de l'axe A. Ces butées primaires sont disposées de façon diamétralement opposées par rapport à l'axe A.

La première butée primaire 131 comporte deux premières excroissances primaires 1311 et 1312, qui s'étendent circonférentiellement depuis cette butée, en sens opposé l'un de l'autre. De façon similaire, la seconde butée primaire 132 comporte deux secondes excroissances primaires 1321 et 1322, qui s'étendent circonférentiellement depuis cette butée, en sens opposé l'une de l'autre. La seconde rondelle 200 est circulaire, centrée sur l'axe A. Sa face supérieure 210 possède sur son pourtour radialement externe un rebord cylindrique 222 d'axe A. Au centre de cette face supérieure 210 un cylindre 215 centré sur l'axe A s'étend axialement. Ce cylindre est percé d'un trou secondaire 205 centré sur l'axe A qui débouche sur la face inférieure 220 de la seconde rondelle 200. La surface interne 206 de ce

trou secondaire 205 est cylindrique à l'exception de deux méplats intérieurs 240, diamétralement opposés l'un à l'autre (leurs surfaces sont donc parallèles). La face radialement interne 225 du rebord cylindrique 222 comporte une première butée secondaire 231 et une seconde butée secondaire 232 à l'endroit où cette face interne 225 rejoint la face supérieure 210. Chacune de ces butées secondaires s'étend radialement depuis la face interne 225 jusqu'à la surface radialement externe 227 du cylindre 215, et circonférentiellement sur un secteur angulaire autour de l'axe A. Ces butées secondaires sont disposées de façon diamétralement opposées par rapport à l'axe A. La première butée secondaire 231 comporte deux premières excroissances secondaires 2311 et 2312, qui s'étendent circonférentiellement depuis cette butée, en sens opposé l'un de l'autre.

De façon similaire, la seconde butée secondaire 232 comporte deux secondes excroissances secondaires 2321 et 2322, qui s'étendent circonférentiellement depuis cette butée, en sens opposé l'une de l'autre. On décrit maintenant la façon dont la première rondelle 100 et la seconde rondelle 200 peuvent se solidariser.

Le diamètre de la seconde rondelle 200 (c'est-à-dire le diamètre externe du rebord cylindrique 222) est égal au diamètre interne D2 du manchon 122, de telle sorte que le rebord cylindrique 222 s'emboîte sensiblement sans jeu dans le manchon 122 de la première rondelle 100. Le diamètre externe du cylindre 215 est égal au diamètre DI du trou primaire 105 de la première rondelle 100, de telle sorte que le cylindre 215 s'emboîte sensiblement sans jeu dans le trou primaire 105. Ainsi, lors de l'emboîtement de la première rondelle 100 et de la seconde rondelle 200, la face radialement externe 223 du rebord cylindrique 222 coulisse sur la face radialement interne 123 du manchon 122, et la face externe 227 du cylindre 215 coulisse sur le bord radialement interne 107 du trou primaire 105. Un guidage axial de la première rondelle 100 par rapport à la seconde rondelle 200 est ainsi réalisé, les deux rondelles étant libres de pivoter en rotation l'une par rapport à l'autre, puisque leur axe de rotation 35 commun est l'axe A.

Lors de l'emboîtement de ces deux rondelles, la face supérieure 224 du rebord cylindrique 222 vient en contact avec les faces inférieures de la première butée primaire 131 et de la seconde butées primaires 132. Ces faces inférieures jouent donc le rôle de butée axiale pour le rebord cylindrique 222. Afin d'assurer un support de ce rebord sur toute sa circonférence, la face radialement interne 123 peut comporter un épaulement annulaire 124 qui s'étend entre les butées primaires 131, 132, comme représenté sur la figure 3. Cet épaulement annulaire 124 s'étend radialement depuis la face interne 123 d'une distance égale à l'épaisseur du rebord cylindrique 222. La première rondelle 100 est ainsi bloquée axialement dans un sens par rapport à la seconde rondelle 200. Afin de solidariser complètement ces deux rondelles en translation selon l'axe A, la première rondelle 100 doit être bloquée axialement dans l'autre sens par rapport à la seconde rondelle 200, par un dispositif de blocage axial. Ce dispositif de blocage axial peut par exemple comprendre deux (ou plus) aspérités (non-représentées) qui dépassent radialement vers l'axe A de l'extrémité inférieure de la face radialement interne 123 du manchon 122. Lorsque la face supérieure 224 du rebord cylindrique 222 vient en contact avec les butées primaire 131 et 132 (et l'épaulement annulaire 124), l'extrémité inférieure du manchon 122, qui porte les aspérités, dépasse juste au-delà de la face inférieure 220 de la seconde rondelle 200 (parce que la hauteur ù selon l'axe A ù de la face radialement interne 123 est supérieure à la hauteur de la face radialement externe 223 du bord cylindrique 222). Ainsi, le bord cylindrique 222 se situe entre les butées primaire 131 et 132, et les aspérités du manchon 122, et est bloqué en translation selon l'axe A par ces aspérités, de façon amovible. D'autre moyens de solidarisation peuvent être envisagés, du moment que les deux rondelles sont libres de pivoter l'une par rapport à l'autre 30 autour de leur axe commun A, et solidaires (fixes) en translation dans la direction de cet axe. On décrit ci-dessous la façon dont les ressorts semi-circulaires hélicoïdaux 310 et 320 se logent dans l'espace entre les deux rondelles 100 et la seconde rondelle 200 lorsque celles-ci sont emboîtées, et la 35 façon dont les efforts de rotation sont transmis entre les deux rondelles par ces ressorts.

Lorsque la première rondelle 100 et la seconde rondelle 200 sont emboîtées comme décrit ci-dessus, l'espace délimité par le cylindre 215, la face supérieure 210, et la face interne 225 du rebord cylindrique 222 de la seconde rondelle 200 d'une part, et la face inférieure 120, et la face interne 123 du manchon 122 de la première rondelle 100 d'autre part, forme sensiblement une gorge torique 12. Dans cette gorge torique 12 sont destinés à se loger un premier ressort hélicoïdal 310 semi-circulaire et un second ressort hélicoïdal 320 semi-circulaire, comme illustré sur les figures 1 et 2.

Idéalement, chacun de ces ressorts hélicoïdaux 310 et 320 a un diamètre d'enroulement très légèrement inférieur à la dimension minimale d'une section radiale de la gorge torique 12 lorsque ces deux rondelles sont emboîtées. De la sorte, chacun des ressorts hélicoïdaux 310 et 320 se loge dans la gorge torique 12 en étant bien guidé, et les frottements entre ces ressorts hélicoïdaux et la paroi de la gorge torique 12 sont minimisés, ce qui augmente la durée de vie du dispositif de compensation 10. Lorsque le système de compensation 10 n'est pas sollicité par le dispositif de commande (voir description ci-après), le couple total exercé par le premier ressort hélicoïdal 310 et le second ressort hélicoïdal 320 (ou plus généralement par les moyens élastiques 300 transmettant les efforts entre les deux rondelles) sur le premier et le second organe rotatif doit être nul, afin que les deux rondelles soient en équilibre en rotation l'une par rapport à l'autre (système de compensation à l'équilibre). Le premier ressort hélicoïdal 310 comporte une première extrémité 311 et une seconde extrémité 312. Lorsque ce ressort est en place dans la gorge torique 12 (les rondelles 100 et 200 étant emboîtées), la première extrémité 311 vient en butée sur la première butée primaire 131 de la première rondelle 100. La spire de la première extrémité 311 se place autour de l'excroissance primaire 1311, ce qui permet de la maintenir sur cette butée. La seconde extrémité 312 vient en butée sur la seconde butée secondaire 232 de la seconde rondelle 200. La spire de la seconde extrémité 312 se place autour de l'excroissance secondaire 2321, ce qui permet de la maintenir sur cette butée. De façon similaire, la première extrémité 321 du second ressort 35 hélicoïdal 320 vient en butée sur la première butée primaire 131, et la spire de la première extrémité 321 se place autour de l'autre excroissance

primaire de cette butée (l'excroissance primaire 1312). La seconde extrémité 322 du second ressort hélicoïdal 320 vient en butée sur la seconde butée secondaire 232, et la spire de la seconde extrémité 322 se place autour de l'autre excroissance secondaire de cette butée (l'excroissance secondaire 2322). Ainsi, une extrémité de chacun des deux ressorts hélicoïdaux 310 et 320 prend appui sur la première butée primaire 131, l'autre extrémité de chacun de ces ressorts prenant appui sur la seconde butée secondaire 232. Ces deux butées se situent sont alors diamétralement opposées par rapport à l'axe A. La courbe joignant les centres de chacune des spires du premier ressort hélicoïdal 310 (cette courbe est sensiblement un arc de cercle) et l'arc de cercle joignant les centres de chacune des spires du second ressort hélicoïdal 320 font alors partie d'un même cercle central C centré sur un point de l'axe A et dont le diamètre est sensiblement égal au diamètre moyen de la gorge torique 12. Dans cette configuration, les couples exercés par chacun de ces ressorts hélicoïdaux sur la seconde rondelle 200 s'annulent, de telle sorte que la première rondelle 100 et la seconde rondelle 200 sont en équilibre. De plus les rondelles pivotent l'une par rapport à l'autre sans porte-à-faux (couple excentré par rapport à l'axe A). Les ressorts hélicoïdaux 310 et 320 exercent donc une force de réaction lorsque les rondelles s'écartent de la position d'équilibre, quelque soit le sens de rotation de la première rondelle 100 par rapport à la seconde rondelle 200. En effet, l'un seulement des ressorts hélicoïdaux est comprimé lorsque la première rondelle 100 tourne dans un sens par rapport à la seconde rondelle 200, et l'autre ressort est comprimé lorsque la première rondelle 100 tourne dans l'autre sens. La longueur de chacun des ressorts hélicoïdaux 310 et 320 le long de leur cercle central C est supérieure à la longueur le long de la gorge torique 12 entre la première butée primaire 131 de la première rondelle 100 et la seconde butée secondaire 232 de la seconde rondelle 200 lorsque cette seconde butée est positionnée diamétralement opposée à cette première butée par rapport à l'axe A (la première rondelle 100 et la seconde rondelle 200 étant emboîtées). De la sorte, chacun des ressorts hélicoïdaux 310 et 320 est en compression. Ces deux ressorts étant idéalement identiques, ils sont alors également comprimés.

Au repos, chacun des ressorts hélicoïdaux 310 et 320 est donc précontraint en compression. Par exemple cette précontrainte est comprise entre 20 N et 25 N (Newtons). Cette précontrainte permet d'assurer un bon positionnement des ressorts 310 et 320 dans le système de compensation 10, et une réponse immédiate (application d'une force de réaction) du système de compensation 10 dès le début du changement de vitesse par le conducteur. La constante de raideur de chacun des ressorts hélicoïdaux 310 et 10 320 est fonction d'une part des frottements entre la première rondelle 100 et la seconde rondelle 200, et entre chaque ressort et les rondelles, et d'autre part du diamètre du cercle de symétrie C des ressorts. D'autres moyens élastiques que des ressorts hélicoïdaux 310 et 320 peuvent être utilisés, par exemple un ressort de torsion, ces moyens 15 élastiques remplissant la même fonction que ces ressorts hélicoïdaux, à savoir une transmission d'un couple autour de l'axe A entre les rondelles 100 et 200. Dans ce cas, les géométries de l'intérieur de la première rondelle 100 et de la seconde rondelle 200 sont aptes à accommoder ces moyens élastiques. 20 On décrit ci-dessous la façon dont les efforts sont transmis entre le levier de vitesse et la première rondelle 100 par le dispositif de commande. Dans son plan médian (qui est perpendiculaire à l'axe A), la première rondelle 100) comporte une partie de fixation 160 qui s'étend radialement 25 sensiblement dans ce plan. Le dispositif de commande comporte un moyen de transmission 400 qui est relié à une extrémité à un dispositif qui est actionné par le conducteur (typiquement un levier de vitesse destiné à passer les vitesses), et à son autre extrémité à la partie de fixation 160. Ce moyen de transmission 400 exerce un couple sur la première rondelle 30 100 dans le plan médian de celle-ci, de façon à la faire pivoter autour de l'axe A. Par ailleurs, l'extrémité du moyen de transmission 400 est fixée à la partie de fixation 160 par une liaison pivot (selon l'axe A) de façon à pouvoir accompagner la première rondelle 100 lors de sa rotation de manière fluide et sans porte-à-faux. 35 Par exemple, comme représenté sur les figures, le moyen de transmission 400 est constitué par un premier câble 410 et un second

câble 420. Chaque câble est fixé à la partie de fixation 160 par une liaison pivot, par exemple le premier câble 410 (respectivement le second câble 420) comporte à une extrémité un premier cylindre d'extrémité 415 (respectivement un second cylindre d'extrémité 425) qui s'insère dans un premier orifice de câble 161 (respectivement un second orifice de câble 162) percé parallèlement à l'axe A dans la partie de fixation 160. La partie de fixation 160 est divisée en deux dans un plan radial (perpendiculaire à l'axe A) par une première gorge 171 qui s'étend circonférentiellement depuis le premier orifice de câble 161 jusqu'à une extrémité de la partie de fixation 160, et par une seconde gorge 172 qui s'étend circonférentiellement depuis le second orifice de câble 162 jusqu'à l'autre extrémité de la partie de fixation 160. La première gorge 171 et la seconde gorge 172 ne débouchent pas au travers du manchon 122. Ainsi, le premier câble 410 (respectivement le second câble 420) peut venir s'insérer sur toute la longueur de la première gorge 171 (respectivement de la seconde gorge 172), et épouser ainsi une partie de la circonférence de la première rondelle 100, plus précisément de la face externe du manchon 122. De la sorte, lors de la rotation de la première rondelle 100, le premier câble 410 et le second câble 420 sont aptes à suivre une portion de la circonférence de la première rondelle 100, ce qui permet un pivotement sans porte-à-faux de cette rondelle autour de l'axe A dans un sens ou dans l'autre lorsque l'un ou l'autre de ces câbles est sollicité en traction, et une rotation fluide de cette rondelle. La plupart des parties de la première rondelle 100 et de la seconde rondelle 200 décrites ci-dessus sont également visibles en partie sur la figure 3, qui est une coupe de ces rondelles selon un plan radial. Le montage du système de compensation 10 sur la boîte de vitesse 500 est illustré sur la figure 4. Ce système de compensation 10 est relié à un arbre 510 de la boîte de vitesse 500 (dont la rotation entraîne le déplacement du pignon fou, non représenté, de cette boîte), de telle sorte que le second organe rotatif de ce système de compensation 100 est solidaire en rotation de l'arbre 510 de la boite de vitesse, et bloqué en translation par rapport à cet arbre. Ainsi, une fois solidarisé avec l'arbre 510, le système de compensation 10 ne peut pas se dégager de cet arbre durant sa rotation

conjointe avec cet arbre. Cette liaison entre le système de compensation 10 et l'arbre 510 est amovible, pour des raisons de maintenance. Une telle liaison entre le système de compensation 10 et l'arbre 510 est par exemple réalisée grâce au fait que le second organe rotatif comprend un trou central dans lequel l'arbre de la boîte de vitesse est apte à être inséré, ce second organe rotatif étant bloqué en translation par rapport à cet arbre, comme décrit ci-dessous. Le système de compensation 10 est solidarisé, c'est-à-dire que la première rondelle 100 et la seconde rondelle 200 sont emboîtées (et enferment ainsi les ressorts hélicoïdaux 310 et 320, non-visibles). Le système de compensation 10 est traversé en son centre par le trou secondaire 205 (trou central) de la seconde rondelle 200. L'arbre 510 est de section circulaire, et possède en son extrémité deux méplats d'arbre et 512, parallèles à l'axe de rotation de l'arbre 510, de telle sorte qu'il peut s'insérer sans jeu dans le trou secondaire 205, ces méplats d'arbre venant ainsi en contact avec les deux méplats intérieurs 240 du trou secondaire 205. Ainsi, la seconde rondelle 200 et l'arbre 510 sont coaxiaux, et solidaires en rotation. Afin d'empêcher une translation de la seconde rondelle 200 par rapport à l'arbre 510 (et donc leur désolidarisation), un ensemble de fixation 520 peut être fixé sur l'arbre 510, de telle sorte que le système de compensation 10 est bloqué en translation par cet ensemble de fixation 520. Le système de compensation 10 est ainsi maintenu entre cet ensemble de fixation 520 et les épaulements sur l'arbre 510, aux endroits où les méplats d'arbre 511 et 512 rejoignent la portion de section circulaire de cet arbre). Cet ensemble de fixation 520 peut par exemple comprendre une rondelle de fixation 521 et un boulon 522 se vissant à l'extrémité de l'arbre 510 pour maintenir la rondelle de fixation 521 plaquée contre la face supérieure 110 de la première rondelle 100, comme représenté sur la figure 4. Le fonctionnement du système de compensation 10 est détaillé ci-dessous, en référence aux figures 5A, 5B, et 5C. Ces figures illustrent ce fonctionnement lors du passage de la position neutre du levier de vitesse (qui commande le premier câble 410 et le second câble 420) à une position où la vitesse de la marche avant est enclenchée. Dans l'exemple Illustré, a boîte de vitesse 500 est du type qui

ne comporte qu'une seule marche avant, et une seule marche arrière, et le passage des vitesses s'effectue à l'aide d'un pignon fou et d'éléments de crabotage solidaires des pignons des vitesses et du pignon fou, et destinés à s'engrener. Ce type de boîte de vitesse est utilisé dans les véhicules sans permis. L'ensemble constitué par le système de compensation 10 et le dispositif de commande (qui comprend le levier de vitesse et les premier et second câbles 410 et 420) font partie du système de commande de la boîte de vitesse 500.

Sur la figure 5A, le système de compensation 10 est en position neutre, c'est-à-dire que les câbles 410 et 420 n'exercent pas d'effort sur le système de compensation 10. Le plan des méplats intérieurs 240 de la seconde rondelle 200 est alors aligné avec le plan de symétrie radiale de l'excroissance 160 de la première rondelle 100. Le premier câble 410 et le second câble 420 sont reliés au levier de vitesse (non-représenté), qui est alors en position neutre. Lorsque le conducteur passe de la position neutre à la marche avant, il bouge le levier de vitesse, ce qui tire le second câble 420 (si le conducteur passait de la position neutre à la marche arrière, il tirerait le premier câble 410). La première rondelle 100 pivote alors d'un angle primaire al qui correspond à une position crabotée (voir ci-dessous). Cet angle primaire al est par exemple de 30°. Ainsi, d'une manière générale, le dispositif de commande fait pivoter le premier organe rotatif (ici la première rondelle) d'un angle de 30°. Celui des ressorts hélicoïdaux (par exemple le second ressort hélicoïdal 320) qui est comprimé par cette rotation de la première rondelle 100 transmet (par réaction) cette rotation à la seconde rondelle 200, de telle sorte que la seconde rondelle tourne d'un angle secondaire a2, ce qui entraîne une rotation de l'arbre 510 du même angle (voir figure 5B). Cette rotation déplace en translation le pignon fou en direction du pignon de vitesse (non-représenté), dont les éléments de crabotage essayent alors de s'engrener avec les éléments de crabotage du pignon. Si les éléments de crabotage du pignon et du pignon fou ne sont pas parfaitement alignées (position non-crabotée), le pignon fou ne peut se translater complètement, donc la seconde rondelle 200 ne peut tourner que d'un angle secondaire a2 qui est inférieur à l'angle primaire al.

Cet angle secondaire a2 est par exemple de 17°. La force de rappel du second ressort hélicoïdal 320, due à la différence (a, - a2) entre les angles de rotation de la première rondelle 100 et de la seconde rondelle 200 conduit finalement, grâce au frottement entre les éléments de crabot du pignon et du pignon fou, à un alignement de ces éléments de crabot, et donc à leur engrènement (position crabotée). L'angle secondaire a2 est alors égal à l'angle primaire al, et les ressorts hélicoïdaux sont en position d'équilibre. Grâce à l'utilisation d'un système de compensation 10 selon l'invention, les câbles 410 et 420 n'ont pas besoin d'être rectilignes entre la boîte de vitesse 500 et le levier de vitesse, puisque chaque câble ne travaille qu'en traction. Les câbles 410 et 420 sont disposés de telle sorte qu'ils sont parallèles et arrivent tangents à la première rondelle 100 puis s'enroulent autour de celle-ci jusqu'à la partie de fixation 160. Ainsi, lorsque le système de compensation 10 est au neutre et les câbles 410 et 420 solidarisés avec la première rondelle 100, le point de tangence de chaque câble avec la circonférence de la première rondelle 100 se situe sur un axe sensiblement perpendiculaire au plan de symétrie radiale de l'excroissance 160, de part et d'autre de ce plan. Lors de la rotation du système de compensation 10 par traction du premier câble 410 ou du second câble 420, ces câbles restent parallèles, ce qui permet un fonctionnement optimal du système de compensation. La figure 4 représente un exemple d'une telle disposition : le premier câble 410 (respectivement le second câble 420) est inséré dans une première gaine 419 (respectivement une seconde gaine 429) dans laquelle il peut coulisser, la partie de ce câble qui porte le premier cylindre d'extrémité 415 (respectivement le second cylindre d'extrémité 425) dépassant de cette gaine. Les extrémités de la première gaine 419 et de la seconde gaine 429 sont fixées sur une plaque de fixation 530 de la boîte de vitesse 500, et sont disposées de telle sorte qu'elles sont espacées d'une distance égale au diamètre de la première rondelle 100 et que chacun des câbles 410 et 420 émerge de façon rectiligne dans le prolongement de l'extrémité de la gaine dans laquelle il coulisse et arrive tangent à la première rondelle 100.

Le dispositif de commande du système de compensation 10 décrit ci- dessus comprend deux câbles. Alternativement, ce dispositif de

commande peut comporter un câble unique qui est solidaire de la première rondelle 100 par une liaison pivot. Par exemple, le premier câble 410 et le second câble 420 sont réunis à leur extrémité au niveau de l'excroissance 160, pour former un câble unique, leur point de jonction portant un cylindre d'extrémité. Ce cylindre d'extrémité est apte à se loger dans un orifice de câble dans l'excroissance 160, dans lequel il peut pivoter. Ainsi, le dispositif de commande peut comporter au moins un câble. D'une manière générale, et comme décrit précédemment, le 10 dispositif de commande comprend en outre un levier de vitesse auquel ce au moins un câble est relié, et qui est apte à tirer ce au moins un câble.

Claims (10)

REVENDICATIONS

1. Système de compensation (10) de boîte de vitesse destiné à être interposé entre un dispositif de commande et une boite de vitesse (500), caractérisé en ce qu'il comprend un premier organe rotatif et un second organe rotatif aptes à pivoter l'un par rapport à l'autre autour d'un axe commun et solidaires en translation dans la direction de cet axe, des moyens élastiques (300) aptes à transmettre la rotation autour dudit axe dudit premier organe rotatif audit second organe rotatif, ledit premier organe rotatif étant apte à être mis en rotation par ledit dispositif de commande, et ledit second organe rotatif étant destiné à être solidaire en rotation d'un arbre (510) de la boîte de vitesse (500), de telle sorte que ledit système de compensation (10) est apte à aider au passage des vitesses de ladite boîte de vitesse (500) lorsque ledit dispositif de commande fait pivoter ledit premier organe rotatif par rapport audit second organe rotatif.

2. Système de compensation (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits premier et second organes rotatifs sont aptes à être emboîtés l'un sur l'autre de façon amovible, et en ce que lesdits moyens élastiques (300) sont logés dans l'espace délimité par lesdits premier et second organes rotatifs lorsqu'ils sont emboîtés.

3. Système de compensation (10) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que lesdits moyens élastiques (300) sont deux ressorts hélicoïdaux semi-circulaires (310, 320) qui sont logés dans une gorge torique (12) délimitée par lesdits premier et second organes rotatifs lorsqu'ils sont emboîtés, chacun desdits ressorts (310, 320) s'appuyant à une de ses extrémités (311, 321) sur ledit premier organe rotatif, et à l'autre de ses extrémités (312, 322) sur ledit second organe rotatif, de telle sorte que le premier desdits ressorts (310) est comprimé lorsque ledit premier organe rotatif pivote dans un sens par rapport audit second organe rotatif, et que le second desdits ressorts (320) est comprimé lorsque ledit premier organe rotatif pivote dans l'autre sens par rapport audit second organe rotatif.

4. Système de compensation (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit second organe rotatif de ce système de compensation (10) comprend un trou central (205) danslequel l'arbre (510) de la boîte de vitesse (500) est apte à être inséré, ce second organe rotatif étant bloqué en translation par rapport audit arbre.

5. Système de compensation (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que lesdits premier et second organes rotatifs sont une première rondelle (100) et une seconde rondelle (200) respectivement.

6. Système de commande de boîte de vitesse caractérisé en ce qu'il comprend un système de compensation (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, et un dispositif de commande apte à mettre en 10 rotation ledit premier organe rotatif.

7. Système de commande de boîte de vitesse selon la revendication 6 caractérisé en ce que, lors d'un changement de vitesse, ledit dispositif de commande fait pivoter ledit premier organe rotatif d'un angle de 30°. 15

8. Système de commande de boîte de vitesse selon la revendication 6 ou 7 caractérisé en ce que ledit dispositif de commande comprend au moins un câble.

9. Système de commande de boîte de vitesse selon la revendication 8 caractérisé en ce que ledit dispositif de commande 20 comprend un premier câble (410) relié audit premier organe rotatif de telle sorte que ledit premier câble (410), lorsqu'on tire dessus, est apte à faire pivoter ledit premier organe rotatif autour dudit axe central dans un sens, et un second câble (420) relié audit second organe rotatif de telle sorte que ledit second câble (420), lorsqu'on tire dessus, est apte à faire 25 pivoter ledit second organe rotatif autour dudit axe central dans le sens inverse.

10. Système de commande de boîte de vitesse selon la revendication 8 ou 9 caractérisé en ce que le dispositif de commande comprend en outre un levier de vitesse auquel ledit au moins un câble est 30 relié, et apte à tirer ledit au moins un câble.