FR3118113A1 - Dispositif assisté d'entraînement en translation axiale d'une fourchette de boîte de vitesses - Google Patents
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Abstract
La présente invention propose un dispositif assisté (20) d'entraînement d'une fourchette (22) de boîte de vitesses liée à un axe (24) de fourchette, qui comporte un manchon (36) solidaire de la fourchette (22) qui est coulissant le long de l'axe de fourchette (24), un poussoir (40) d’assistance à action radiale qui coopère avec un profil de came (42) formé de l’axe de fourchette (24), et un ressort d'assistance (50) qui sollicite radialement le poussoir d’assistance (40), dispositif dans lequel, lors de l'engagement d’un rapport, le manchon (36) est entraîné en pouvant coulisser axialement et le ressort d’assistance (50) est sollicité radialement par le poussoir d’assistance (40) pour emmagasiner de l'énergie puis, libérer l’énergie emmagasinée par le ressort d’assistance (50) pour assister l'engagement du rapport. Figure pour l'abrégé : 3
Description
Domaine technique de l’invention
La présente invention concerne la commande interne pour le changement de rapports dans une boîte de vitesses avec assistance au passage, aussi appelée aide au passage.
L’invention concerne plus particulièrement un dispositif assisté d'entraînement en translation axiale d'une fourchette de boîte de vitesses.
Arrière-plan technique
L'invention concerne un dispositif assisté de commande interne d'une boîte de vitesses comprenant un axe de fourchette interne qui est entraîné en translation axiale par un organe externe de commande, en déplaçant une fourchette vers une position de passage ou engagement d’un rapport de vitesse.
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 des régimes de rotation des pignons et des arbres, préalable à leur accouplement, peut être confiée à des machines électriques et à des moteurs thermiques.
Un exemple de dispositif de couplage à crabot est décrit et représenté en détails dans le document FR-A1-3.059.741.
Le document FR-A1-3.012.831 décrit et représente un procédé de régulation d’un actionneur assisté de passage de vitesses.
Par ailleurs, s’agissant de la conception d’ensemble de la cinématique de la commande interne, on peut se reporter au document FR-A1-3.026.808.
L’invention trouve notamment à s’appliquer à une boîte de vitesses dite « robotisée hybride » ou à une boîte de vitesses mécanique robotisée faisant appel à des actionneurs électriques.
Les crabots utilisés, à front carré, nécessitent une position angulaire particulière de coïncidence pour s'engager l'un dans l'autre. L'engagement ne peut d'ailleurs être réalisé que si les deux éléments de liaison, le baladeur et le pignon, ne sont pas à la même vitesse de rotation pour que cette coïncidence se réalise à un instant donné.
Pour faciliter l'engagement, même pour des vitesses différentielles élevées, on peut réaliser des crabots avec beaucoup de jeu angulaire. Cela est acceptable pour certaines applications, mais pas pour les transmissions de véhicules de tourisme en raison de désagréments (bruit et à-coups) perceptibles lors des inversions de couple.
Compte tenu de la petite « fenêtre de tir » pour réaliser le crabotage, on sait augmenter la dynamique d'engagement du baladeur en associant à la fourchette un dispositif propulseur composé principalement d'un ressort, qui accumule de l'énergie pendant l'attente de la coïncidence angulaire.
L’énergie accumulée est restituée par le ressort lorsque les dents du baladeur pénètrent axialement dans les dents de la rondelle de crabot.
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.
Le ressort d’assistance est un ressort hélicoïdal ou ressort à boudin associé à un pontet sur lequel agit un organe externe de commande pour l'entraîner en translation axiale.
Le ressort d’assistance est traversé par l'axe de fourchette et il est monté comprimé axialement entre un bras du pontet et une bague liée axialement à l'axe de fourchette.
Un tel système d’assistance, est encombrant axialement, complexe à assembler, lourd, et coûteux.
L’invention vise à proposer un dispositif assisté d'entraînement en translation axiale d'une fourchette de boîte de vitesses qui remédie à ces inconvénients, et qui puisse notamment permettre de l’intégrer au corps de la fourchette qui est traversé axialement par l’axe de fourchette dont elle est solidaire en translation axiale.
L’invention propose un dispositif assisté d'entraînement en translation axiale d'une fourchette de boîte de vitesses liée en translation axiale à un axe de fourchette, pour l’engagement d’un rapport de vitesse, qui comporte :
- un manchon qui est solidaire de la fourchette, qui est traversé par l'axe de fourchette et qui est monté coulissant dans les deux sens le long de l'axe de fourchette ;
- un poussoir d’assistance à action radiale qui est porté par le manchon et dont une portion, radialement interne, coopère avec un profil de came formé en vis-à-vis dans l’axe de fourchette ;
- un ressort d'assistance qui est porté par le manchon et qui sollicite, radialement vers l’axe de fourchette, une portion radialement externe du poussoir d’assistance,
dispositif dans lequel, lors de l'engagement d'un rapport de vitesse :
- le manchon est entraîné en translation axiale tout en pouvant coulisser le long de l’axe de fourchette ;
- et le ressort d’assistance est sollicité radialement par le poussoir d’assistance pour :
* sur une première partie de la course axiale d'engagement de l’axe de fourchette, emmagasiner de l'énergie ;
* et, sur une deuxième partie, dite course d’assistance à l’engagement, de la course d'engagement de l’axe de fourchette, libérer l’énergie emmagasinée par le ressort d’assistance pour assister l'engagement du rapport.
- un manchon qui est solidaire de la fourchette, qui est traversé par l'axe de fourchette et qui est monté coulissant dans les deux sens le long de l'axe de fourchette ;
- un poussoir d’assistance à action radiale qui est porté par le manchon et dont une portion, radialement interne, coopère avec un profil de came formé en vis-à-vis dans l’axe de fourchette ;
- un ressort d'assistance qui est porté par le manchon et qui sollicite, radialement vers l’axe de fourchette, une portion radialement externe du poussoir d’assistance,
dispositif dans lequel, lors de l'engagement d'un rapport de vitesse :
- le manchon est entraîné en translation axiale tout en pouvant coulisser le long de l’axe de fourchette ;
- et le ressort d’assistance est sollicité radialement par le poussoir d’assistance pour :
* sur une première partie de la course axiale d'engagement de l’axe de fourchette, emmagasiner de l'énergie ;
* et, sur une deuxième partie, dite course d’assistance à l’engagement, de la course d'engagement de l’axe de fourchette, libérer l’énergie emmagasinée par le ressort d’assistance pour assister l'engagement du rapport.
Selon d’autres caractéristiques de l’invention :
- le poussoir d’assistance est une bille qui est guidée en coulissement dans un perçage radial du manchon ;
- le poussoir d’assistance est un pion radial qui est guidé en coulissement dans un perçage radial débouchant du manchon ;
- le ressort d’assistance est un anneau élastique traversé par l’axe de fourchette qui est logé dans le manchon, et qui coopère avec ladite portion radialement externe du poussoir d’assistance ;
- le ressort d’assistance est monté dans un logement annulaire du manchon dans lequel chaque perçage radial du manchon débouche radialement
- le ressort d’assistance est un ressort qui est monté comprimer dans ledit un perçage radial du manchon et dont l’extrémité radiale interne coopère avec ladite portion radialement externe du poussoir d’assistance ;
- le profil de came est une gorge radiale formée dans l’axe de fourchette ;
- le dispositif comporte un élément de butée qui limite la course axiale de l’axe de fourchette par rapport au manchon ;
- l’élément de butée limite l’expansion radiale du ressort d’assistance ;
- l’élément de butée est une goupille radiale de butée portée par l’axe de fourchette qui s’étend en regard d’une face d’extrémité axiale associée du manchon.
- le poussoir d’assistance est une bille qui est guidée en coulissement dans un perçage radial du manchon ;
- le poussoir d’assistance est un pion radial qui est guidé en coulissement dans un perçage radial débouchant du manchon ;
- le ressort d’assistance est un anneau élastique traversé par l’axe de fourchette qui est logé dans le manchon, et qui coopère avec ladite portion radialement externe du poussoir d’assistance ;
- le ressort d’assistance est monté dans un logement annulaire du manchon dans lequel chaque perçage radial du manchon débouche radialement
- le ressort d’assistance est un ressort qui est monté comprimer dans ledit un perçage radial du manchon et dont l’extrémité radiale interne coopère avec ladite portion radialement externe du poussoir d’assistance ;
- le profil de came est une gorge radiale formée dans l’axe de fourchette ;
- le dispositif comporte un élément de butée qui limite la course axiale de l’axe de fourchette par rapport au manchon ;
- l’élément de butée limite l’expansion radiale du ressort d’assistance ;
- l’élément de butée est une goupille radiale de butée portée par l’axe de fourchette qui s’étend en regard d’une face d’extrémité axiale associée du manchon.
Brève descriptions des figures
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront 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 :
Description détaillée de l'invention
Pour la description de l'invention et la compréhension des revendications, l’axe longitudinal A du dispositif selon l’invention et de l’axe de fourchette est orienté de l’arrière vers l’avant.
Dans la description qui va suivre, des éléments identiques, similaires ou analogues seront désignés par les mêmes chiffres de référence.
Description détaillée du premier exemple de réalisation illustré aux figures 1 à 3.
On a représenté aux figures 1 à 4 un ensemble comportant un dispositif 20 d’entraînement assisté d’une fourchette 22 de boîte de vitesses solidaire d’un axe, ou arbre, de fourchette 24 pour l’engagement ou le dégagement d’un rapport de vitesse.
On a représenté aux figures 1 à 4 un ensemble comportant un dispositif 20 d’entraînement assisté d’une fourchette 22 de boîte de vitesses solidaire d’un axe, ou arbre, de fourchette 24 pour l’engagement ou le dégagement d’un rapport de vitesse.
La fourchette 22 agit sur un sous-ensemble constituant un dispositif 26 de couplage à crabot dont les déplacements du manchon baladeur sont commandés par la fourchette 22.
L’axe de fourchette 24 est guidé en coulissement axial selon son axe géométrique A, dans les deux sens opposés S1 et S2, par deux paliers fixes opposés avant et arrière (Non représentés) qui appartiennent par exemple à un élément de carter (Non représenté) de la boîte de vitesses.
La fourchette 22 comporte deux patins diamétralement opposés 32 et un corps 34 qui est traversé axialement par l’axe de fourchette 24 dont elle est solidaire en translation axiale.
On a représenté aux figures 2 et 3, les principaux composants du dispositif 26 de couplage à crabot de deux pignons fous opposés sur un arbre de boîte de vitesses non représenté.
Le dispositif 26 de couplage comporte un moyeu 2614 lié en rotation à un arbre, non représenté, de la boîte de vitesses et dont la périphérie radiale comporte une série de cannelures 2616 axiales extérieures. Le moyeu 2614 est destiné à être fixe axialement par rapport à l'arbre de boîte de vitesses.
Le dispositif 26 de couplage comporte un manchon baladeur de crabotage 2618 qui est une pièce de forme générale annulaire dont la surface cylindrique concave interne comporte une série de cannelures axiales intérieures 2622 dont chacune est reçue en coulissement axial entre deux cannelures adjacentes 2616 du moyeu 2614.
Le manchon baladeur 2618 est monté coulissant axialement sur le moyeu 2614 et il est lié en rotation au moyeu 2614 par l'intermédiaire des cannelures 2616 et 2622.
Le dispositif de couplage 26 comporte deux pignons fous opposés avant et arrière (Non représentés), aussi appelés pignons de crabotage, dont chacun porte une couronne – ou rondelle - de crabotage avant 2624 et arrière 2625 respectivement dont chacune comporte série de dents axiales radialement externes 2626, dites dents de crabot.
L'extrémité libre de chaque cannelure 2622 du moyeu 2614 est conformée en une dent 2628 de baladeur qui est apte à s'engager axialement entre deux dents 2626 consécutives de crabot lors du coulissement du manchon baladeur 2618 en direction de l’un ou l’autre pignon fou.
Une jante périphérique 2634 du manchon baladeur 2618 présente une section axiale en forme de "U" dont l'ouverture est tournée vers l'extérieur. Cette jante 2634 est destinée à coopérer avec les patins diamétralement opposés 32 de la fourchette 22 pour entraîner axialement le manchon baladeur 2618 dans les deux sens.
Le dispositif de couplage 26 comporte encore une cartouche de billage interposée radialement entre le manchon baladeur 2618 et le moyeu 2614.On a représenté aux figures 1 à 4 le dispositif 20 d’entraînement assisté de la fourchette 22 dont la conception générale est connue.
Le dispositif 20 d’entraînement assisté comporte une branche de commande 27 qui s'étend globalement radialement à partir de l’axe de fourchette 24 dont il est solidaire en translation axiale et sur laquelle, de manière connue, peut agir un organe de commande interne (Non représenté) appartenant la boîte de vitesses afin d’entraîner l’axe de fourchette axialement dans les deux sens S1, S2 selon l'axe A.
Le corps central 34 de la fourchette 22 est traversé axialement par l’axe de fourchette 24 et, à ses deux extrémités axiales opposées, il est guidé en coulissement par rapport à l’axe de fourchette 24 par deux bagues opposées avant 28 et arrière 30 de glissement.
Par rapport au plan général de la fourchette 22, le corps central 34 se prolonge axialement vers l’arrière par un tronçon arrière 36, délimité axialement par une face radiale arrière 35, de plus grande longueur et de plus grand diamètre que son tronçon avant 38, délimité axialement par une face radiale avant 39.
Au sens de l’invention, le tronçon arrière 36 du corps central 34 de la fourchette 22 constitue un manchon qui est rendu solidaire de l’axe de fourchette 24 par un ensemble d’assistance comportant au moins un poussoir d’assistance 40 à action radiale qui coopère avec un profil de came 42 formé dans l’axe de fourchette 24, et un ressort d’assistance à action radiale qui sollicite le poussoir d’assistance 40.
Le profil de came 42 transforme tout déplacement relatif de l’axe de fourchette 24 par rapport au manchon 36 en un déplacement radial du poussoir d’assistance 40, et inversement.
Plus précisément et à titre non limitatif, le tronçon arrière 36 porte trois poussoirs radiaux d’assistance 40, dont chacun est ici réalisé sous la forme d’une bille sphérique, qui sont agencés dans le même plan radial et qui sont répartis angulairement de manière régulière.
Chaque poussoir d’assistance 40 est monté coulissant dans un perçage radial associé 41, formé dans le tronçon arrière 36. Chaque perçage radial 41 est débouchant à ses deux extrémités opposées radialement interne et radialement externe.
A sa périphérie, radialement externe, le tronçon arrière 36 comporte un logement annulaire étagé 44 qui est ici réalisé sous la forme d’une gorge usinée dans la paroi périphérique 37 du tronçon arrière 36 du corps central 34 de la fourchette 22.
A son extrémité radialement externe, chacun des trois perçages radiaux 41 débouche dans le logement annulaire 44.
Un ressort d’assistance 50 à action radiale est agencé dans le logement annulaire 44.
Dans l’exemple de réalisation représenté aux figures, le ressort d’assistance 50 est réalisé sous la forme d’un anneau élastique fendu.
Dans son état dit de repos représenté notamment à la , le ressort d’assistance 50 est serré radialement contre le fond 48 du logement 46 et il obture chaque perçage radial 41 à son extrémité radialement externe.
A partir de cet état de repos, le ressort d’assistance 50 est apte à être déformé élastiquement, radialement vers l’extérieur, à l’intérieur du logement annulaire 44.
Le logement annulaire 46 est fermé, radialement vers l’extérieur, par une couronne cylindrique rigide 52 qui est retenu axialement pat un anneau de retenue 54.
La couronne 52 de fermeture du logement annulaire tubulaire étagé 44 délimite la course axiale de l’axe de fourchette 24 par rapport au manchon 36, et la capacité maximale du ressort d’assistance 50 à être déformé élastiquement et à emmagasiner de l’énergie.
Le profil de came 42 est constitué par le profil incurvé concave d’une rainure ou gorge radiale formée dans la paroi cylindrique latérale 25 de l’axe de fourchette 24.
Chaque bille 40 est ainsi apte à être reçue radialement dans une gorge 42 de profil complémentaire formée dans l’axe de fourchette 24.
Ainsi, au point mort et comme représenté aux figures 1 à 3, les trois billes 40 formant poussoirs d’assistance sont reçues simultanément dans la gorge complémentaire 42.
La dimension radiale de chaque poussoir d’assistance, ici de chaque bille 40, est supérieure à la longueur R1 – selon la direction radiale – de chaque perçage radial 41, de telle manière que, dans la configuration de point mort et d’état de repos du ressort d’assistance 50 représentée à la , la portion radialement interne de chaque bille 50 est sollicitée radialement vers l’axe A en appui sans jeu contre le fond de la gorge 42, par le ressort d’assistance 50 qui agit sur la portion radialement externe de chaque bille 50.
Selon le principe d’un dispositif assisté d’entrainement d’une fourchette associée à un dispositif 26 de couplage à crabot dont les déplacements du manchon baladeur sont commandés par la fourchette 22, lorsque l'axe de fourchette 24 se déplace, il charge progressivement un ressort d’assistance qui, lorsqu’il se détend, aide à propulser l'ensemble axialement.
Une fois l'ensemble actionné en translation, le rapport de vitesse préalablement sélectionné est engagé, dans un sens ou dans l'autre en fonction du sens S1 ou S2 dans lequel est entraîné l’axe de fourchette 24.
Comme cela sera expliqué par la suite, en fonction de la position axiale de l’axe de fourchette 24 par rapport tronçon arrière 36 du corps central 34 de la fourchette 22 , chaque bille 40 formant poussoir d’assistance est apte à occuper :
- une position de repos radialement la plus interne (Voir figure 3) dans laquelle sa portion radialement la plus interne est logée dans la gorge 42 formant profil de came ;
- et au moins une position active radialement la plus externe (Voir ) dans laquelle sa portion radialement interne est agencée au moins en partie hors de la gorge 42, et dans laquelle sa portion radialement externe est agencée au moins en partie à l’extérieur du perçage radial et coopère avec le ressort d’assistance 50 pour le charger.
- et au moins une position active radialement la plus externe (Voir
Description du fonctionnement.
Par la suite, on décrira à titre d’exemple l’engagement ou passage (Puis le désengagement) d’un rapport de vitesse par crabotage de la couronne de crabotage avant 2624.
Par la suite, on décrira à titre d’exemple l’engagement ou passage (Puis le désengagement) d’un rapport de vitesse par crabotage de la couronne de crabotage avant 2624.
Position de point mort
Figures 1 à 3
Dans la position relative des différents composants illustrée aux figures 1 à 3, le système est au point mort et :
- sous l’action du ressort de rappel 50, chaque bille 40 est reçue dans la gorge 42 ;
-et le baladeur de crabotage 2618 est dans sa position axiale de point mort dans laquelle il est maintenu centré axialement par les cartouches de billage 2617 du dispositif 26 de couplage à crabot.
Figures 1 à 3
Dans la position relative des différents composants illustrée aux figures 1 à 3, le système est au point mort et :
- sous l’action du ressort de rappel 50, chaque bille 40 est reçue dans la gorge 42 ;
-et le baladeur de crabotage 2618 est dans sa position axiale de point mort dans laquelle il est maintenu centré axialement par les cartouches de billage 2617 du dispositif 26 de couplage à crabot.
Début de la course d'engagement avant l’intervention de l’assistance
L’actionneur non représenté provoque la translation axiale dans le premier sens S1 de l’axe de fourchette 24.
L’actionneur non représenté provoque la translation axiale dans le premier sens S1 de l’axe de fourchette 24.
L’axe de fourchette 24 est solidaire en translation axiale du manchon 36 et il entraîne la fourchette 22 qui entraîne le baladeur de crabotage 2618 qui vient en appui axial (Dents contre dents) contre la couronne de crabotage avant 2624.
A la , les différents composants du dispositif assisté d’entraînement sont représentés dans cette position axiale relative correspondant au début de la course d’engagement d’un rapport, avant activation de l’assistance.
Dans cette position relative des différents composants :
- sous l’action ressort de rappel 50, chaque portion radialement interne de chaque bille 40 reste dans le fond de la gorge 42 de l’axe de fourchette 24 ;
- et le baladeur de crabotage 2618 est en en appui axial (Dents contre dents) contre la couronne de crabotage avant 2624.
- sous l’action ressort de rappel 50, chaque portion radialement interne de chaque bille 40 reste dans le fond de la gorge 42 de l’axe de fourchette 24 ;
- et le baladeur de crabotage 2618 est en en appui axial (Dents contre dents) contre la couronne de crabotage avant 2624.
La valeur de l’effort radial du ressort de rappel 50 exercé sur les trois billes 40, qui est transformé en un effort axial par le profil de came de la gorge 42 est beaucoup plus importante que la valeur de l’effort axial « résistant » qui résulte de l’action des trois cartouches de billage 2627.
A titre d’exemple non limitatif, le ressort d’assistance 50 doit-être dimensionné pour fournir un effort axial d’assistance d’environ 200N, tandis que les trois cartouches de billage 2627 fournissent ensemble un effort axial d’envi 30N.
A titre d’exemple non limitatif, le ressort d’assistance 50 doit-être dimensionné pour fournir un effort axial d’assistance d’environ 200N, tandis que les trois cartouches de billage 2627 fournissent ensemble un effort axial d’envi 30N.
Suite de la course d'engagement avec charge du ressort d’assistance
Le manchon baladeur 2618 étant en appui axial (Dents conte dents) contre la couronne de crabotage avant 2624, la fourchette 22 et l’axe de fourchette 24 ne peuvent temporairement plus se déplacer axialement vers l’avant, et la poursuite de la course d’actionnement de l’axe de fourchette 24 provoque le début de la déformation, radialement vers l’extérieur, du ressort d’assistance 50 par les billes 40.
Le manchon baladeur 2618 étant en appui axial (Dents conte dents) contre la couronne de crabotage avant 2624, la fourchette 22 et l’axe de fourchette 24 ne peuvent temporairement plus se déplacer axialement vers l’avant, et la poursuite de la course d’actionnement de l’axe de fourchette 24 provoque le début de la déformation, radialement vers l’extérieur, du ressort d’assistance 50 par les billes 40.
La fourchette 24 coulisse alors axialement le long de l’axe de l’axe de fourchette 24, avec l’aide deux bagues opposées avant 28 et arrière 30 de glissement.
Sous l’effet de la coopération de la portion radialement interne de chaque bille 40 avec le profil de came que constitue la gorge 42, chaque bille 40 se déplace ainsi en coulissement radialement vers l’extérieur (En éloignement de l’axe A) dans son perçage associé 41.
Les billes 40 « montent » sur la pente de la gorge 42, et elles appuient radialement vers l’extérieur sur le ressort de rappel 50 qui « s’ouvre » jusqu’à venir en butée contre la face interne concave de la couronne 52.
Effet de l’effort d’assistance et début du crabotage
Sous l’action du ressort d’assistance préalablement chargé 50, les dents du manchon baladeurs 2618 finissent par pénétrer axialement entre les dents 2626 de la couronne de crabotage avant 2624.
Le ressort de rappel 50 ramène les billes dans leur position de repos radialement la plus interne dans la gorge 42 de l’axe de fourchette.
Sous l’action du ressort d’assistance préalablement chargé 50, les dents du manchon baladeurs 2618 finissent par pénétrer axialement entre les dents 2626 de la couronne de crabotage avant 2624.
Le ressort de rappel 50 ramène les billes dans leur position de repos radialement la plus interne dans la gorge 42 de l’axe de fourchette.
Simultanément, la fourchette 22 et son axe de fourchette 24 sont entraînés axialement vers l’avant.
La fourchette 22 retrouve alors sa position axiale initiale par rapport à l’axe de fourchette.
La fourchette 22 retrouve alors sa position axiale initiale par rapport à l’axe de fourchette.
Rapport de vitesse engagé
Le baladeur de crabotage 2618 continue de se déplacer axialement jusqu’à ce que sa butée (Non représentée) entre en contact avec la couronne avant de crabotage 2624.
Le baladeur de crabotage 2618 continue de se déplacer axialement jusqu’à ce que sa butée (Non représentée) entre en contact avec la couronne avant de crabotage 2624.
Durant cette phase de fonctionnement, le rapport étant déjà partiellement engagé, le couple moteur de l’arbre est appliqué au pignon fou solidaire de cette couronne de crabotage.
Les trois cartouches de billage 2627 maintiennent le rapport de vitesse engagé.
Course de désengagement
Lorsque l’on veut provoquer le désengagement du rapport préalablement engagé, l’axe de fourchette 24 doit être entraîné axialement vers l’arrière dans le second sens S2.
Lorsque l’on veut provoquer le désengagement du rapport préalablement engagé, l’axe de fourchette 24 doit être entraîné axialement vers l’arrière dans le second sens S2.
L’ensemble se déplace axialement vers l’arrière selon le second sens S2 jusqu’au désengagement des dents du baladeur de crabotage 2618 hors de la couronne avant de crabotage 2024 et jusqu’au retour à la position de point mort.
Du fait du tarage du ressort d’assistance et des trois cartouches de billage 2627, les billes 50 restent au fond de la gorge 42 tout au long de la course de désengagement et de retour à la position axiale de point mort ( ).
La conception proposée présente une symétrie générale fonctionnelle par rapport à un plan radial médian passant par les axes coplanaires des perçages 41 ce qui permet de bénéficier de l’assistance à l’engagement de l’autre rapport associé à la fourchette 22 et au dispositif 26 de couplage à crabot.
Variante de conception des poussoirs d’assistance
A titre de variante(s) non représenté(s), l’invention n’est pas limitée au mode de réalisation qui vient d’être décrit faisant appel à un ensemble de billes 50 constituant des poussoirs d’assistance sollicitées par un ressort d’assistance 50 réalisé sous la forme d’un anneau élastique fendu.
A titre de variante(s) non représenté(s), l’invention n’est pas limitée au mode de réalisation qui vient d’être décrit faisant appel à un ensemble de billes 50 constituant des poussoirs d’assistance sollicitées par un ressort d’assistance 50 réalisé sous la forme d’un anneau élastique fendu.
Tout système d’assistance équivalent à effet radial du ressort d’assistance peut être utilisé dans le même but et avec les mêmes fonctions.
Il est ainsi possible de remplacer chaque bille par un pion ou doigt radial qui est guidé en coulissement dans un perçage radial débouchant associé du manchon. L’extrémité radialement la plus interne de chaque pion radial formant poussoir d’assistance présente un profil complémentaire de celui de la gorge radiale associée formée dans l’axe de fourchette.
Second exemple de réalisation
Figures 8 à 13
Aux figures 8 à 13, des composants du dispositif 20 identiques ou similaires à ceux du premier exemple de réalisation sont désignés par les mêmes références numériques.
Figures 8 à 13
Aux figures 8 à 13, des composants du dispositif 20 identiques ou similaires à ceux du premier exemple de réalisation sont désignés par les mêmes références numériques.
Les états et positions représentés aux figures 9 à 13 sont les mêmes que ceux représentés aux figures 3 à 7 respectivement.
Dans ce second exemple de réalisation, la course radiale vers l’extérieur (En éloignement de l’axe A de chaque bille 40, et donc la charge maximale du ressort d’assistance, n’est plus déterminée par la présence d’une couronne rigide telle que la couronne 52 du premier exemple de réalisation.
Ainsi, le logement 46 est ouvert radialement vers l’extérieur.
L’axe de fourchette 24 est muni de deux goupilles radiales fixes arrière 55 et avant 59.
Le positionnement axial des deux goupilles 55 et 59 est tel que les deux faces radiales d’extrémité arrière 35 et avant 39 du corps 34 de la fourchette 22 sont reçues avec jeu axial entre les deux goupilles arrière 55 et avant 59 respectivement.
Ainsi, en considérant la position de point mort représentée à la , la course axiale vers l’avant de l’axe de fourchette 24 par rapport au manchon 36 est limitée par la venue en butée de la goupille radiale arrière 55 contre la face radiale d’extrémité arrière 35 du manchon 36 (Voir ).
De manière symétrique, la course axiale vers l’arrière de l’axe de fourchette 24 par rapport au manchon 36 est limitée par la venue en butée de la goupille radiale avant 59 contre la face radiale d’extrémité avant 39 du tronçon 38.
Cette conception facilite notamment la détermination d’une course axiale précise d’assistance.
Le fonctionnement du dispositif selon le second exemple de réalisation qui est représenté aux figures 9 à 13 est identique à celui du premier exemple de réalisation qui a été précédemment décrit en référence aux figures 3 à 7.
Claims (10)
- Dispositif assisté (20) d'entraînement en translation axiale d'une fourchette (22) de boîte de vitesses liée en translation axiale à un axe (24) de fourchette, pour l’engagement d’un rapport de vitesse, qui comporte :
- un manchon (36) qui est solidaire de la fourchette (22), qui est traversé par l'axe de fourchette (24) et qui est monté coulissant dans les deux sens (S1, S2) le long de l'axe de fourchette (24) ;
- un poussoir (40) d’assistance à action radiale qui est porté par le manchon (36) et dont une portion, radialement interne, coopère avec un profil de came (42) formé en vis-à-vis dans l’axe de fourchette (24) ;
- un ressort d'assistance (50) qui est porté par le manchon (36) et qui sollicite, radialement vers l’axe de fourchette (24), une portion radialement externe du poussoir d’assistance (40),
dispositif dans lequel, lors de l'engagement d'un rapport de vitesse :
- le manchon (36) est entraîné en translation axiale tout en pouvant coulisser le long de l’axe de fourchette (24) ;
- et le ressort d’assistance (50) est sollicité radialement par le poussoir d’assistance (40) pour :
* sur une première partie de la course axiale d'engagement de l’axe de fourchette (24), emmagasiner de l'énergie ;
* et, sur une deuxième partie, dite course d’assistance à l’engagement, de la course d'engagement de l’axe de fourchette (24), libérer l’énergie emmagasinée par le ressort d’assistance (50) pour assister l'engagement du rapport. - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le poussoir d’assistance est une bille (40) qui est guidée en coulissement dans un perçage radial (41) du manchon (36).
- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le poussoir d’assistance (40) est un pion radial qui est guidé en coulissement dans un perçage radial (41) débouchant du manchon (36).
- Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le ressort d’assistance (50) est un anneau élastique traversé par l’axe de fourchette (24) qui est logé dans le manchon (36), et qui coopère avec ladite portion radialement externe du poussoir d’assistance (40).
- Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le ressort d’assistance (50) est monté dans un logement annulaire (46) du manchon (36) dans lequel chaque perçage radial (41) du manchon (36) débouche radialement.
- Dispositif selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le ressort d’assistance (50) est un ressort qui est monté comprimer dans ledit un perçage radial (41) du manchon (36) et dont l’extrémité radiale interne coopère avec ladite portion radialement externe du poussoir d’assistance (40).
- Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le profil de came est une gorge radiale (42) formée dans l’axe de fourchette (24).
- Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comporte un élément de butée (52, 55-59) qui limite la course axiale de l’axe de fourchette (24) par rapport au manchon (36).
- Dispositif selon la revendication 8 prise en combinaison avec la revendication 4, caractérisé en ce que l’élément de butée (52) limite l’expansion radiale du ressort d’assistance (50).
- Dispositif selon la revendication 8 prise en combinaison avec la revendication 5, caractérisé en ce que l’élément de butée est une goupille radiale de butée (55, 59) portée par l’axe de fourchette (24) qui s’étend en regard d’une face d’extrémité axiale associée (35, 39) du manchon (36).
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| FR3059741A1 (fr) | 2016-12-05 | 2018-06-08 | Renault S.A.S. | "dispositif de couplage a crabot pour une boite de vitesses de vehicule automobile" |
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