FR3075301B1 - Dispositif assiste d'entrainement d'une fourchette de passage de rapport d'une boite de vitesses - Google Patents
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Abstract
L'invention propose un dispositif (10) assisté d'entraînement d'une fourchette (12) d'un axe (14) de fourchette, qui comporte un pontet (20) à deux bras (22, 24) qui peut coulisser le long de l'axe de fourchette (14), et deux ressorts (44, 46) d'assistance enroulés autour de l'axe de fourchette (14) qui sont comprimés par le déplacement axial du pontet (20), caractérisé en ce que chaque ressort d'assistance (44, 46) est monté comprimé axialement entre un bras (22, 24) du pontet (20) et une butée liée axialement à l'axe de fourchette (14), et le pontet (20) est monté coulissant le long de l'axe de fourchette (14), sur une course déterminée. Le pontet (20) comporte une lumière oblongue (50) et l'axe de fourchette (14) porte une goupille radiale (48) fixée sur l'axe de fourchette (14) pour limiter la course du pontet (20).
Description
Dispositif assisté d'entraînement d'une fourchette de passage de rapport d'une boîte de vitesses
DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION
L'invention concerne la commande interne pour le changement de rapport dans une boîte de vitesses avec assistance au passage, aussi appelée aide au passage..
ARRIERE PLAN TECHNIQUE DE L'INVENTION
L'invention concerne plus un dispositif de commande interne d'une boîte de vitesses comprenant axe de fourchette interne qui est entraîné en translation axiale sous le contrôle d'un organe externe de commande, en déplaçant une fourchette vers une position de rapport, ou vitesse, engagée.
L'invention trouve notamment à s'appliquer dans une boîte de vitesses comportant des ensembles moyeu/baladeur qui réalisent le crabotage des pignons sur leur arbre (par exemple en faisant appel à des crabots à front carré ou non), sans moyens de synchronisation mécanique, mais dans lesquels l'égalisation de régime de rotation des pignons et des arbres préalable à leur accouplement, peut être confiée à des machines électriques et à des moteurs thermiques.
Le document FR-A1-2.988.800 décrit et représente un dispositif d'assistance au crabotage, dans lequel un dispositif dit propulseur, constitué principalement d'un ressort d'assistance, est intercalé axialement entre une fourchette solidaire de son axe de fourchette, et un crabot.
Dans le mode de réalisation décrit et représenté dans ce document, notamment à la figure 1, un ressort d'assistance 4 est monté comprimé axialement à l'intérieur du pontet 1, entre deux bagues 6 dont chacune est montée axialement entre une extrémité du ressort et un bras associé du pontet qui est traversé par l'axe de fourchette 2.
Chaque bague comporte une lumière oblongue d'orientation axiale dans laquelle est reçue une goupille radiale associée, portée par l'axe de fourchette.
La longueur de la lumière oblongue détermine la course d'assistance.
Le principe et le détail de fonctionnement d'un tel dispositif d'assistance sont décrits en détails dans ce document.
En position relâchée ou position de repos, le ressort est monté comprimé axialement et il sollicite en permanence chaque goupille axialement en appui contre une extrémité axiale de la lumière oblongue associée.
Le ressort d'assistance assurant une précharge importante, cela rend particulièrement difficile le montage de chacune des deux goupilles par introduction radiale dans un trou associé de l'axe de fourchette et à travers de la lumière oblongue associée, notamment en vue d'une production industrielle fiable en grande série.
L'invention vise à proposer une nouvelle conception d'un tel dispositif de fourchette interne mettant en œuvre le même principe d'assistance, mais qui facilite son montage et l'assemblage des différents composants sous charge.
BREF RESUME DE L'INVENTION
L'invention propose un dispositif assisté d'entraînement en translation axiale, sous le contrôle d'un organe externe de commande de passage, d'une fourchette de boîte de vitesses fixée sur un axe interne de fourchette, qui comporte :
- un pontet sur lequel agit l'organe externe de commande pour l'entraîner en translation, qui comporte deux bras qui sont traversés par l'axe de fourchette, et qui peut coulisser le long de l'axe de fourchette,
- et un ressort d'assistance enroulé autour de l'axe de fourchette qui est comprimé par le déplacement axial du pontet en emmagasinant de l'énergie sur une première partie de la course d'engagement de l'axe de fourchette, et qui libère son énergie pour assister l'engagement d'un rapport sur une deuxième partie de la course d'engagement de l'axe de fourchette.
caractérisé en ce que :
- le ressort d'assistance est monté comprimé axialement entre un bras du pontet et une butée liée axialement à l'axe de fourchette ;
- et le pontet est monté coulissant le long de l'axe de fourchette sur une course déterminée.
Selon d'autres caractéristiques du dispositif :
- le pontet comporte, agencée à l'extérieur du pontet, une lumière oblongue d'orientation axiale et l'axe de fourchette porte une goupille radiale fixée sur l'axe de fourchette qui s'étend à travers la lumière oblongue dans laquelle elle est montée coulissante axialement pour limiter la course de coulissement du pontet le long de l'axe de fourchette en venant en butée contre une extrémité axiale associée de la lumière oblongue ;
- le pontet comporte une bague qui est agencée à l'extérieur du pontet, qui est traversée axialement par l'axe de fourchette et dans laquelle est formée la lumière oblongue ;
- la bague est réalisée en une seule pièce avec l'un des deux bras du pontet ;
- la goupille est reçue angulairement sans jeu à l'intérieur de la lumière oblongue de manière à indexer angulairement le pontet par rapport à l'axe de fourchette ;
- la bague comporte un trou radial traversant de montage de la goupille qui est diamétralement opposé à la lumière oblongue ;
- le dispositif comporte deux ressorts opposés d'assistance dont chacun est enroulé autour de l'axe de fourchette et est comprimé par le déplacement axial du pontet dans un sens associé en emmagasinant de l'énergie sur une première partie de la course d'engagement de l'axe de fourchette, et qui libère son énergie pour assister l'engagement d'un rapport sur une deuxième partie de la course d'engagement de l'axe de fourchette ; et chaque ressort d'assistance est monté comprimé axialement entre un bras associé du pontet et une butée commune qui est liée axialement à l'axe de fourchette et qui est située axialement entre les deux ressorts d'assistance ;
- la butée est un anneau de butée reçu dans une gorge radiale de l'axe de fourchette ;
- l'anneau de butée est un anneau élastique fendu ;
- une rondelle est interposée axialement entre la butée et une extrémité adjacente d'un ressort d'assistance.
BREVE DESCRIPTION DES FIGURES
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la lecture de la description détaillée qui va suivre pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels :
- la figure 1 est une vue en perspective, selon un premier angle de vue, d'un exemple de réalisation d'un dispositif d'entraînement assisté selon l'invention ;
- la figure 2 est une vue en perspective, selon un autre angle de vue, du dispositif d'entraînement représenté à la figure 1
J
- la figure 3 est une vue en coupe, par un plan passant par les axes de l'axe de fourchette et de la goupille, du dispositif d'entraînement illustré aux figures 1 et 2, sur laquelle le dispositif est illustré en position dite relâchée de l'assistance ;
- la figure 4 est une vue de détail selon la flèche F4 de la figure 3 ;
- la figure 5 est une vue analogue à celle de la figure 3 sur laquelle le dispositif d'entraînement est illustré en position dite compressée dans un sens de l'assistance ;
- les figures 6A à 6C sont trois vues en perspective qui illustrent trois étapes successives de montage et d'assemblage des différents composants du dispositif d'entraînement illustré aux figures 1 à 5.
DESCRIPTION DETAILLEE DES FIGURES
Dans la suite de la description, des éléments présentant une structure identique ou des fonctions analogues seront désignés par des mêmes références.
Dans la suite de la description, on adoptera de manière non limitative des orientations longitudinale ou axiale en référence à l'axe géométrique A de l'axe de fourchette qui est orienté d'arrière vers l'avant en considérant les figures.
On a représenté aux figures un ensemble comportant un dispositif 10 d'entraînement axial, dans les deux sens, d'une fourchette 12 de passage de rapports d'une boîte de vitesses.
La conception générale connue d'une telle boîte de vitesses ne sera pas décrite ici en détail.
La fourchette 12 est traversée et est liée axialement à un axe, ou arbre, 14 d'entraînement axial dans les deux sens de la fourchette 12 qui est communément appelé axe de fourchette.
La fourchette 12 est rendue solidaire axialement de l'axe de fourchette 14 par tout moyen que par exemple ici par emmanchement à force.
L'axe de fourchette 14 est monté à coulissement axial à l'intérieur de la boîte de vitesses par l'intermédiaire de deux paliers arrière 16 et avant 18 qui sont agencés dans les parties complémentaires d'éléments de carter (non représentés) de la boîte de vitesses.
Le dispositif de commande 10 comporte un organe principal de commande 20, appelé pontet ou chariot, en forme générale d'un étrier qui comporte deux bras arrière 22 et avant 24, d'orientation générale radiale, qui sont reliés par une branche axiale de liaison 26.
Le pontet 20 comporte aussi une branche de commande 28 qui s'étend transversalement à partir de la branche axiale de liaison 26 et sur laquelle, de manière connue, peut agir un organe de commande interne appartenant la boîte de vitesses afin d'actionner le pontet 20 axialement dans les deux sens selon l'axe A.
À l'intérieur, c'est-à-dire axialement entre ses bras arrière 22 et avant 24, le pontet 20 délimite un logement interne 30.
À l'extérieur, et ici axialement au-delà du bras avant 24, Le pontet 20 comporte encore une bague 30 de limitation des déplacements axiaux du pontet 20 par rapport à l'axe de fourchette 12.
Chaque bras 22, 24 du pontet 20 comporte un alésage axial 23, 25 respectivement qui sont alignés axialement et qui sont traversés par l'axe de fourchette 14 avec interposition d'une bague de glissement 32.
L'alésage avant 25 se prolonge axialement à travers la bague 30.
Le pontet 20 n'agit pas directement sur l'axe de fourchette 14 pour en provoquer des déplacements axiaux, mais par l'intermédiaire d'un dispositif 34 d'assistance à ressorts.
Comme on peut le voir notamment à la figure 6 A, l'axe de fourchette 14 comporte une gorge radiale 36, dans laquelle est reçue et montée un anneau de butée axiale 38 qui est ici un anneau élastique fendu aussi appelé «circlips».
En position montée, l'anneau de butée 38 est situé axialement dans le logement 30.
De part et d'autre de l'anneau de butée 38, il est prévu une rondelle de butée avant 40 et arrière 42.
Le dispositif d'assistance 34 comporte un ressort à boudin avant 44 est un ressort à boudin arrière 46 dont chacun est un ressort d'assistance est monté comprimer axialement.
En position de repos, ou position relâchée, du dispositif d'actionnement 10, et donc du pontet 20, le ressort d'assistance arrière 44 est interposé axialement entre la face interne du bras arrière 22 du pontet 20 et la rondelle arrière 40 qui est en appui axial vers l'avant contre l'anneau de butée 38.
De la même manière, le ressort d'assistance avant 46 est interposé axialement entre la face interne du bras avant 24 du pontet 20 et la rondelle avant 42 qui est en appui axial vers l'arrière contre l'anneau de butée 38.
Ainsi, toute action sur le pontet 20 par l'intermédiaire de sa branche de commande 28, est transmise à l'axe de fourchette 14 par l'intermédiaire de l'anneau de butée 36 est l'un ou l'autre des ressorts d'assistance arrière 44 avant 46 en fonction du sens axial de déplacement de la branche de commande 28.
Selon le principe connu, illustré dans le document FR-A1-2.988.800, afin de permettre d'assurer la fonction d'assistance accumulation d'énergie par compression de l'art ou l'autre des ressorts d'assistance, puis la libération de l'énergie accumulée, les déplacements axiaux du pontet 20 par rapport à l'axe de fourchette 14 sont limités par l'intermédiaire d'une goupille 48 qui s'étend radialement à travers une lumière oblongue 50.
La goupille 48 est montée radialement, ici à force, dans un perçage radial 52 de l'axe de fourchette 14 qui est positionné axialement par rapport à la gorge 36 de telle manière que, dans la position de repos position relâché illustrée aux figures 1 à 4, le tronçon d'extrémité libre de la goupille 48 qui s'étend à l'intérieur de la lumière oblongue 50 soit reçu avec jeu selon la direction axiale et dans les deux sens.
La lumière oblongue 50 et d'orientation axiale et elle est délimitée par deux bords d'extrémité arrière 54 et extrémité avant 56.
Dans l'agencement illustré à titre non limitatif aux figures, en position relâchée qui est déterminée par l'équilibre des ressorts d'assistance 44 et 46, le tronçon d'extrémité libre de la goupille 48 est situé axialement sensiblement au centre à milongueur des bords d'extrémité 54 et 56.
De manière à permettre aisément le montage de la goupille 48 dans le perçage 52 et à l'intérieur de la lumière oblongue 50, la bac 30 du pontet 20 comporte un trou radial traversant 58 de montage de la goupille 48 qui est diamétralement opposé à la lumière oblongue 50.
Afin de ne pas interférer avec le rôle de limitation des déplacements axiaux du pontet 20 par rapport à l'axe de fourchette 14 qui est assuré par la goupille 48 et la lumière oblongue 50, le diamètre interne trou de montage 58 peut être supérieur à la longueur axiale de la lumière oblongue 50.
Selon une autre conception telle qu'illustrée aux figures 3 et 5, le diamètre du trou 58 est égal à la longueur axiale de la lumière oblongue 40 de manière à permettre une coopération des deux tronçons d'extrémité de la goupille 48 tant avec les bords de la lumière oblongue 50 qu'avec le bord du trou de montage 58 pour limiter la course axiale, dans les deux sens, du pontet 20 par rapport à l'axe de fourchette 14 et encaisser les efforts correspondants.
Comme on peut le voir en détail à la figure 4, le diamètre externe de la goupille 48 est sensiblement égal à la largeur transversale de la lumière oblongue 50. Ainsi, la goupille 48 est libre de se déplacer axialement à l'intérieur de la lumière oblongue 50 tandis qu'elle est reçue angulairement avec un jeu réduit entre les flancs axiaux parallèles de la lumière oblongue 50.
En conséquence, la goupille 48 assure une indexation angulaire du pontet 20 par rapport à l'axe de fourchette 14 et donc par rapport à la fourchette 12.
En partant de la position relâchée illustrée à la figure 3, on a représenté à titre d'exemple à la figure 5 un déplacement relatif pontet 20 (entraîné par sa branche d'actionnement 28) par rapport à l'axe de fourchette 24 selon une course maximale correspondant à la venue en butée axiale de la goupille 28 contre le bord extrémité arrière 54 de la lumière oblongue 50.
Ce déplacement relatif provoque une compression axiale du ressort d'assistance avant 44 entre le bras arrière 22 du pontet 20 et l'anneau de butée 36 avec accumulation d'énergie par ce ressort tandis que le ressort avant 46 n'est ici plus comprimé axialement.
Lorsque intervient l'égalisation des régimes de rotation et l'alignement angulaire des dents du dispositif associé à crabot (non représenté), le ressort d'assistance 44 libère l'énergie d'assistance accumulée pour «projeter» l'axe de fourchette 14 axialement vers l'avant.
Le montage et l'assemblage des différents composants qui viennent d'être décrits s'effectuent de la manière suivante.
Un premier sous-ensemble constitué de la fourchette 12 et de son axe de fourchette 14, avec sa gorge 36 et son perçage 52 est réalisé.
Un second sous-ensemble est constitué par le dispositif d'assistance 34 située du pontet 20 avec les deux ressorts d'assistance 44, 46 qui sont montés comprimés axialement entre les bras arrière 22 et avant 24 avec interposition des deux rondelles 40 et 42.
Ces deux sous-ensembles sont illustrés dans cet état à la figure 6A.
L'assemblage se poursuit en introduisant axialement, arrière vers l'avant, l'axe de fourchette 14 à l'intérieur du 5 dispositif d'assistance 34.
On aboutit ainsi à l'état illustré à la figure 6B dans lequel on écarte axialement l'une de l'autre les deux rondelles 40 et 42 pour mettre en place radialement l'anneau de butée 38 dans la gorge 36 de l'axe de fourchette 14.
ίο On aboutit ainsi à l'état illustré à la figure six dans lequel le dispositif d'assistance 34 et dans son état relâché et équilibré axialement et dans lequel le trou 58 est aligné axialement avec le perçage 52 de l'acte fourchette 14.
Ainsi, il est possible de monter la goupille 48 dans le perçage 52 sans qu'aucune charge ne soit exercée axialement par les ressorts d'assistance 44 et 46.
Claims (10)
- REVENDICATIONS1. Dispositif (10) assisté d'entraînement en translation axiale, sous le contrôle d'un organe externe de commande de passage, d'une fourchette (12) de boîte de vitesses fixée sur un axe interne (14) de fourchette, qui comporte :- un pontet (20) sur lequel agit l'organe externe de commande pour l'entraîner en translation, qui comporte deux bras (22, 24) qui sont traversés par l'axe de fourchette (14), et qui peut coulisser le long de l'axe de fourchette (14),- et un ressort (44, 46) d'assistance enroulé autour de l'axe de fourchette (14) qui est comprimé par le déplacement axial du pontet en emmagasinant de l'énergie sur une première partie de la course d'engagement de l'axe de fourchette (14), et qui libère son énergie pour assister l'engagement d'un rapport sur une deuxième partie de la course d'engagement de l'axe de fourchette (14), caractérisé en ce que :- le ressort d'assistance (44, 46) est monté comprimé axialement entre un bras (22, 24) du pontet (20) et une butée (38) liée axialement à l'axe de fourchette (14) ;- et le pontet (20) est monté coulissant le long de l'axe de fourchette (14) sur une course déterminée.
- 2. Dispositif (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que :- le pontet (20) comporte, agencée à l'extérieur du pontet (20), une lumière oblongue (50) d'orientation axiale ;- et l'axe de fourchette (14) porte une goupille radiale (48) fixée sur l'axe de fourchette (14) qui s'étend à travers la lumière oblongue (50) dans laquelle elle est montée coulissante axialement pour limiter la course de coulissement du pontet (20) le long de l'axe de fourchette (14) en venant en butée contre une extrémité axiale associée (54, 56) de la lumière oblongue (50).
- 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le pontet (20) comporte une bague (30) qui est agencée à l'extérieur du pontet (20), qui est traversée axialement par l'axe de fourchette (14) et dans laquelle est formée la lumière oblongue (50).
- 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la bague (30) est réalisée en une seule pièce avec l'un des deux bras (22, 24) du pontet (20).
- 5. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la goupille (48) est reçue angulairement sans jeu à l'intérieur de la lumière oblongue (50) de manière à indexer angulairement le pontet (20) par rapport à l'axe de fourchette (14).
- 6. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la bague (30) comporte un trou radial (58) traversant de montage de la goupille (48) qui est diamétralement opposé à la lumière oblongue (50).
- 7. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé :- en ce qu'il comporte deux ressorts opposés d'assistance (44, 46) dont chacun est enroulé autour de l'axe de fourchette (14) et est comprimé par le déplacement axial du pontet (20) dans un sens associé en emmagasinant de l'énergie sur une première partie de la course d'engagement de l'axe de fourchette (14), et qui libère son énergie pour assister l'engagement d'un rapport sur une deuxième partie de la course d'engagement de l'axe de fourchette (14) ;- et en ce que chaque ressort d'assistance (44, 46) est monté comprimé axialement entre un bras (22, 24) associé du pontet (20) et une butée commune (38) qui est liée axialement à l'axe de fourchette (14) et qui est située axialement entre les deux ressorts d'assistance (44, 46).
- 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la butée est un anneau de butée (38) reçu dans une gorge radiale (36) de l'axe de fourchette (14).
- 9. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'anneau de butée (38) est un anneau élastique fendu.5
- 10. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une rondelle (40, 42) est interposée axialement entre la butée (36) et une extrémité adjacente d'un ressort d'assistance (44, 46).
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