Brevet FR2742205A1 — publié le 19970613

DISPOSITIF DE RATTRAPAGE DE JEU D'ENGRENAGE La présente invention concerne un dispositif de rattrapage de jeu d'engrenage, notamment pour boîte de vitesses mécanique. Le jeu existant entre des roues dentées d'engrenage, telles que les pignons primaires et secondaires d'une boîte de vitesses mécanique, est à l'origine d'un bruit désagréable, dit de "graillonnement", se développant lorsqu'aucun couple ne transite entre ces pignons, par exemple lorsque le moteur est au ralenti et la boîte de vitesses au point mort. Les systèmes de rattrapage de jeu, visent à supprimer ce phénomène en rappelant élastiquement les deux pignons d'un engrenage l'un contre l'autre, lorsqu'ils ont tendance à battre. Par la publication FR 1.559.798, on connaît un système de rattrapage de jeu dit "angulaire", selon lequel une roue dentée coaxiale à l'un des pignons de l'engrenage est reliée à celui-ci par des moyens élastiques exerçant un couple de rappel en rotation, qui plaque sa denture contre celle de l'autre pignon. La publication FR 2 130 894 décrit un autre type de rattrapage de jeu, qualifié à tort de "rattrapage axial", puisqu'en réalité il est obtenu grâce au déplacement à la fois axial et angulaire d'un des éléments concernés. Selon cette publication, l'un des pignons présente en effet une structure particulière en deux parties mobiles l'une par rapport à l'autre, et présentant des rampes inclinées qui se font face. Ces deux parties sont rappelées axialement l'une contre l'autre par un moyen élastique, tel qu'une rondelle Belleville, ce mouvement axial étant doublé d'un déplacement angulaire rattrapant le jeu de dentures de l'engrenage, grâce au chevauchement des rampes inclinées. Les deux systèmes décrits ci-dessus introduisent une complexité de structure qui n'est pas souhaitable dans une boîte de vitesses mécanique. La présente invention vise à rattraper le jeu de dentures d'un engrenage, sans introduire d'organe denté supplémentaire. Elle concerne un dispositif de rattrapage de jeu d'engrenage à dentures cylindriques hélicoïdales comportant un premier pignon lié en rotation à un arbre moteur et un second pignon en prise avec le premier pignon. Ce dispositif est caractérisé en ce que le premier pignon rattrape le jeu angulaire dont il dispose vis-à-vis du second pignon lorsque l'arbre ne transmet pas de couple, en se déplaçant axialement le long de cannelures de ce dernier sous la poussée axiale d'un moyen élastique. Conformément à l'invention, le moyen élastique est en appui contre un rebord de l'arbre et une première face latérale du premier pignon. En outre, la seconde face latérale du premier pignon présente un renfoncement recevant une butée, qui encaisse la poussée axiale d'un roulement de l'arbre moteur. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront clairement à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation particulier de celle-ci, en liaison avec les dessins annexés sur lesquels: - les figures 1 et 2 illustrent le fonctionnement du dispositif proposé. L'engrenage 1, 2 représenté sur les figures, se compose d'un premier pignon 1, ou pignon menant, et d'un second pignon 2 ou pignon mené. Le premier pignon 1, présentant une denture cylindrique hélicoïdale 3 est monté sur un arbre 4, tel qu'un arbre primaire de boîte de vitesses, dont il est solidaire en rotation tout en pouvant se déplacer axialement sur celui-ci le long de cannelures 6. Sa denture 3 est en prise avec la denture cylindrique hélicoïdale 7 du second pignon 2, monté par exemple autour d'un arbre secondaire de boîte de vitesses non représenté. Le premier pignon 1 présente sur une de ses faces latérales lb un renfoncement 8 recevant une butée annulaire 9 qui reçoit la poussée axiale du roulement 11 de l'arbre 2. La face latérale la du premier pignon 1 opposée à la butée 8 reçoit pour sa part la poussée d'un moyen élastique de rappel, tel qu'une rondelle Belleville 12 ou un ressort hélicoïdal 13, en appui contre un épaulement 10 de l'arbre 4, sur toute la circonférence de celui-ci (alors que pour illustrer la possibilité d'utiliser l'un ou l'autre de ces moyens élastiques, les parties supérieure et inférieure des schémas font respectivement apparaître chacun d'eux). Enfin, on remarque qu'entre la figure 1 et la figure 2, le premier pignon 1 s'est déplacé vers la gauche, entraînant ainsi la disparition du jeu initial e existant entre la face latérale la du pignon 1, et le rebord 14 de l'arbre 2. Ce jeu axial correspond, selon un rapport déterminé par l'angle d'hélice des dentures 3, 7, au jeu angulaire prévu entre celles-ci pour autoriser le bon fonctionnement de l'engrenage. En effet, lorsque l'engrenage reçoit une charge nulle ou pratiquement nulle, c'est-à-dire lorsqu'aucun couple moteur n'est transmis au premier pignon 1 par l'arbre 4, et en l'absence de disposition particulière visant à rattraper le jeu angulaire mentionné ci-dessus, les deux pignons peuvent battre librement l'un contre l'autre en réponse aux vibrations transmises notamment par le moteur d'un véhicule. Conformément à l'invention, le moyen élastique 12, 13 exerce en permanence une poussée axiale sur le premier pignon 1, plaquant sa denture 3 contre les flancs de celle du second pignon 2.Cette poussée axiale est transformée en poussée angulaire sur la denture 7 du second pignon 2, grâce à la conformation hélicoïdale des dentures 3, 7. Dans la situation illustrée par la figure 1, le jeu angulaire de denture entre les deux pignons est donc supprimé sous la poussée élastique du moyen 12, 13, de sorte que les deux pignons 1,2 ne peuvent pas battre l'un contre l'autre. En se reportant à la figure 2, on voit que le jeu e entre le rebord 14 de l'arbre 4 et le pignon 1 a disparu. Cette figure illustre en effet la situation de l'engrenage 1, 2 lorsque l'arbre 4 entraîne en rotation le premier pignon 1 et le second pignon 2 par l'intermédiaire de ce dernier. La réaction du second pignon 2 sur la denture 3 du premier 1, repousse alors celui-ci dans la direction opposée à la butée 9, à l'encontre du moyen élastique 12, 13, supprimant de façon temporaire le jeu axial e de la figure 1. Lorsque l'arbre 4 cesse de transmettre un couple, le premier pignon 1 effectue le déplacement inverse sur les dentures 7 du second, sous l'action du moyen élastique 12, 13, pour retrouver sa positon de la figure 1, mettant l'engrenage 1, 2 à l'abri de tout battement. Contrairement aux dispositifs de rattrapage de jeu d'engrenage connus de l'art antérieur, le dispositif proposé par l'invention permet de conserver un pignon primaire en une seule partie, donc de ne pas introduire de complexité dans la structure de l'engrenage proprement dit. Comme on l'aura compris, ce dispositif permet de façon simple au premier pignon de rattraper par un déplacement axial, le jeu angulaire dont il dispose par rapport au second pignon de l'embrayage. Enfin, le moyen élastique de rappel, tel qu'une rondelle Belleville, un ressort hélicoïdal, ou un autre élément analogue, dissipe par friction l'énergie cinétique des pignons, dès que ces derniers sont libérés du couple moteur. REVENDICATIONS [1] Dispositif de rattrapage de jeu d'engrenage (1, 2) à dentures cylindriques (3, 7) comportant un premier pignon (1) lié en rotation à un arbre moteur (4) et un second pignon (2) en prise avec le premier pignon (1), caractérisé en ce que le premier pignon (1) rattrape le jeu angulaire dont il dispose vis-à-vis du second pignon (2) lorsque l'arbre (4) ne transmet pas de couple, en se déplaçant le long de cannelures (6) de l'arbre (4) sous la poussée axiale d'un moyen élastique (12, 13). [2] Dispositif de rattrapage de jeu selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen élastique (12, 13) est en appui entre un épaulement (10) de l'arbre (4) et une première face latérale (la) du premier pignon (1). [3] Dispositif de rattrapage de jeu selon la revendication 2, caractérisé en ce que la seconde face latérale (lb) du premier pignon (1) présente un renfoncement (8), recevant une butée (9) qui encaisse la poussée axiale d'un roulement (11) de l'arbre moteur (4). [4] Dispositif de rattrapage de jeu selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que le moyen élastique (12, 13) est une rondelle Belleville (12). [5] Dispositif de rattrapage de jeu selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que le moyen élastique (12, 13) est un ressort hélicoïdal (13).