Brevet FR2779795A1 — publié le 19991217

I La présente invention concerne une fourchette de boîte de vitesses comprenant un corps recevant l'axe et por- tant deux branches en forme de U pour entraîner le baladeur. Il est déjà connu de réaliser les fourchettes de boîtes de vitesses en matière plastique. Ces fourchettes con- nues selon le document JP 59218522 comportent un insert dans les branches et à l'extrémité des branches il y a des griffes ou patins pour venir dans la gorge du baladeur et tirer ou pousser celui- ci pour changer le rapport de vitesses.]0 Mais ces solutions connues, utilisant une four- chette en partie en matière plastique, ne sont pas pleinement satisfaisantes à cause de l'insert renforçant les branches. La fabrication est compliquée du fait de l'insert qui occupe une position importante et délicate dans cette pièce compo- sée. D'ailleurs, il serait particulièrement difficile et dé- licat de tenir un insert dans la fourchette pendant l'injection de la matière plastique pour obtenir un enrobage complet et régulier avec le plastique. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et se propose de simplifier la fabrication d'une fourchette en l'allégeant tout en lui permettant de ré- sister aux efforts exceptionnels, dus à certains conducteurs, appliqués à la boule et par conséquent appliqués sur la four- chette, pour dimensionner la pièce en fonction des efforts normaux et de mettre en place la présente invention pour les efforts exceptionnels, pour aboutir à une pièce moins chère et plus légère, et améliorant la lubrification en évitant de " casser " le film d'huile entre le baladeur et les patins. A cet effet, la présente invention concerne une fourchette du type défini ci-dessus, caractérisée en ce que - les deux branches et le corps ont une forme de voile cylin- drique à section en arc de cercle s'étendant sensiblement sur un demicercle, ce voile cylindrique étant parallèle à l'axe de déplacement de la fourchette, - la surface intérieure de ce voile est munie d'une nervure à section rectangulaire dont les deux côtés constituent au moins partiellement, et suivant l'effort à transmettre, la surface de contact avec le baladeur, - les deux côtés de la nervure ont, par rapport à un plan de référence perpendiculaire à l'axe de translation de la fourchette, une forme concave, la section de la nervure, prise dans la direction de l'axe, allant en diminuant de chaque extrémité vers le milieu, en formant de chaque côté du milieu, * une surface de contact normal, parallèle au plan de réfé- rence, pour transmettre un effort normal au baladeur, * une rampe évolutive se rapprochant du plan de référence pour former une surface de contact évolutive, venant pro- gressivement en contact avec la surface d'importance croissante du baladeur, suivant l'effort à transmettre, * une surface de butée sensiblement parallèle à un plan de référence, et située au milieu de la nervure, réunissant la rampe évolutive de chaque branche. La fourchette selon l'invention réalisée en ma- tière plastique, ou en aluminium, ou en un alliage par mou- lage par injection ou coulée par gravité, permet de transmettre des efforts importants de changement de rapport sans nécessiter le surdimensionnement exceptionnel de la fourchette en matière plastique connue. La fourchette selon l'invention est d'une fabri- cation très simple puisqu'elle n'est munie d'aucun insert s'étendant dans les deux branches de la fourchette et présen- tant les inconvénients évoqués ci-dessus. Au contraire, l'invention permet de compenser d'éventuelles tolérances dues au retrait irrégulier de la ma- tière plastique, puisque la surface de contact augmente pro- gressivement si nécessaire, entre la fourchette et le baladeur. Dans le cas de l'aluminium ou d'un alliage, ce pro- blème ne se pose pas mais la section de la pièce pourra être encore plus réduite. La fourchette selon l'invention peut être soit une fourchette mobile sur un axe de guidage fixe soit une fourchette munie de son axe, l'ensemble coulissant dans des paliers fixes. De façon avantageuse, les deux côtés de la ner- vure ont un profil symétrique. Il est également possible de favoriser l'un des côtés par rapport à l'autre suivant la différence des efforts à transmettre dans un sens de transla- tion ou dans l'autre pour le passage de la première ou de la deuxième vitesse, par exemple.5 De façon avantageuse, la nervure se termine à chaque extrémité par un chanfrein facilitant l'engagement de la nervure dans la gorge du baladeur. Suivant une autre caractéristique, la surface évolutive est une rampe droite ou une rampe courbe. Dans le cas d'une fourchette en aluminium ou en alliage léger, comme le module d'élasticité est très supé- rieur à celui des matières plastiques utilisées dans le cadre de l'invention, cela permet, pour un même résultat, de dimi- nuer l'inertie de la pièce, c'est-à-dire de la rendre plus légère et ainsi moins chère et de compenser sa déformation élastique par la surface évolutive. La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'un exemple de réalisation représenté schématiquement dans les dessins annexés dans les-2() quels: - la figure 1 est une vue en perspective corres- pondant à la figure 2, - la figure 2 est une vue de dessous d'une four- chette, dans une direction parallèle à l'axe de translation de la fourchette, - la figure 3A est une vue développée de la ner- vure de la fourchette selon l'invention, - la figure 3B est une vue schématique de la ner- vure déformée par l'application d'un effort exceptionnel, - la figure 3C montre la section de la gorge du baladeur. Selon les figures 1 et 2, l'invention concerne une fourchette comportant un corps 1, soit monté ou porté par un axe 2, c'est-à-dire glissant sur cet axe, fixe, soit, comme dans l'exemple représenté, mobile en translation soli- dairement avec cet axe 2. Le corps 1 porte deux branches 3, 4 formant une pièce en U. Le corps 1 comporte également un manchon ou autre moyen recevant l'axe 2 ou solidarisant le manchon à l'axe 2. Ce moyen n'intervenant pas dans la présente invention, il n'a pas été détaillé. Les deux branches 3, 4 et la partie correspon- dante du corps 1 forment un voile cylindrique à section en arc de cercle s'étendant sensiblement sur un demi-cercle, la génératrice du voile étant parallèle à l'axe de déplacement XX de la fourchette. La surface intérieure du voile, lisse, est munie d'une nervure à section rectangulaire 5 dont les deux côtés 51, 52, situés de part et d'autre d'un plan de référence PR, constituent les surfaces d'appui coopérant avec le baladeur. Le plan de référence PR est un plan perpendicu- laire à l'axe XX correspondant à l'axe de translation de la fourchette et aussi perpendiculaire au plan de la figure 2. Ce plan PR peut constituer le plan de symétrie de la nervure , ce qui correspond au cas le plus général. Ce plan de réfé- rence permet de décrire la forme concave des côtés 51, 52 de la nervure 5 dont le fond 53 n'a pas d'importance particu- lière pour la présente invention. Ce fond 53 est la surface de la nervure 4 qui est engendrée par une génératrice paral- lèle à l'axe XX. Selon les figures 1 et 2, et notamment la figure 1 qui matérialise les différentes parties du côté 51 de la nervure 5 par des traits de séparation, la nervure 4 est en général sensiblement symétrique par rapport à un plan de sy- métrie PS passant par l'axe 2 perpendiculaire au plan de la figure 2; elle présente sur chaque côté une surface de con- tact 510a, 510b correspondant à un appui " normal ", c'est-à- dire une pression d'actionnement normale exercée sur la four- chette. Ces deux surfaces 510a, 510b, situées de part et d'autre du plan de symétrie PS, sont parallèles au plan de référence PR. A la suite des surfaces 510a, 510b, en se rappro- chant du plan de symétrie PS, on a une rampe évolutive 511a, 511b qui se rapproche du plan de référence PR suivant un tra- cé, de préférence linéaire, c'est-à-dire une rampe droite. Cette rampe peut également être courbe suivant l'évolution souhaitée pour l'effort transmis. En effet, cette rampe évo- lutive 511a, 511b forme une surface de contact évolutive en- tre la nervure 5 et le baladeur; cette surface augmente progressivement en fonction de l'effort transmis. Enfin, au- delà des deux rampes évolutives 511a, 511b, une surface de butée 512 s'étend de part et d'autre du plan de symétrie PS. Cette surface de butée 512 constitue la surface extrême pour un effort important considéré comme maximum. A ce moment l'ensemble des surfaces 510a, 510b, 541a, 511b et 512 est si-10 tué, par déformation, dans un plan parallèle au plan de réfé- rence PR, c'est-à-dire perpendiculaire à l'axe de translation XX de la fourchette. Ce plan correspond à l'une des faces de la gorge du baladeur. De façon générale, la nervure 5 est de préférence de forme symétrique, c'est-à-dire que son autre côté 52 pré- sente également deux surfaces de contact normal 520a, 520b suivies chaque fois d'une rampe 521a, 521b et d'une partie centrale 522 parallèle au plan de référence et constituant la surface de butée limite. Mais les surfaces évolutives 512, 522 peuvent également être différentes. Comme le montre tout particulièrement la figure 1, la nervure 5 se termine à ses deux extrémités par un chan- frein 54, 55 pour faciliter la mise en place de la fourchette dans la rainure du baladeur. La figure 3A montre le développement de la ner- vure 5 avec les différentes surfaces décrites ci-dessus et portant les mêmes références. La figure 3C montre la section du baladeur 6 avec ses deux surfaces de contact 61, 62 contre lesquelles s'appuient l'une ou l'autre face 51, 52 de la nervure 5 pour les manoeuvres de changement de rapport. La figure 3B, placée directement sous la figure 3A, montre la déformation de la nervure 5 venant contre la surface de contact 61 sous l'effet d'une force d'actionnement F considérée comme maximale. R E V E N D I C A T IONS 1 ) Fourchette de boîte de vitesses comprenant un corps (1) recevant l'axe (2) et portant deux branches (3, 4) en forme de U pour entraîner le baladeur, caractérisée en ce que - les deux branches (3, 4) et le corps (1) ont une forme de voile cylindrique à section en arc de cercle s'étendant sensiblement sur un demi-cercle, ce voile cylindrique étant parallèle à l'axe (XX) de déplacement de la fourchette, - la surface intérieure de ce voile est munie d'une nervure (5) à section rectangulaire dont les deux côtés (51, 52) constituent au moins partiellement, et suivant l'effort à transmettre, la surface de contact avec le baladeur, les deux côtés (51, 52) de la nervure (5) ont, par rapport à un plan de référence (PR) perpendiculaire à l'axe de translation (XX) de la fourchette, une forme concave, la section de la nervure (5), prise dans la direction de l'axe (XX), allant en diminuant de chaque extrémité vers le mi- lieu, en formant de chaque côté du milieu, * une surface de contact normal (510a, b), parallèle au plan de référence (PR), pour transmettre un effort normal au baladeur, * une rampe évolutive (511a, b; 521a, b) se rapprochant du plan de référence (PR) pour former une surface de contact évolutive, venant progressivement en contact avec la sur- face d'importance croissante du baladeur, suivant l'effort transmis, * une surface de butée (512, 522) sensiblement parallèle à un plan de référence (PR), et située au milieu de la ner- vure (5), réunissant la rampe évolutive de chaque branche (3, 4). 2 ) Fourchette de boîte de vitesses selon la revendication 1, caractérisée en ce que la surface évolutive (511a, b; 521a, b) est une rampe droite. 3 ) Fourchette de boîte de vitesses selon la revendication 1, caractérisée en ce que la surface évolutive (511a, b; 521a, b) est une rampe courbe. 4 ) Fourchette de boîte de vitesses selon la revendication 1, caractérisée en ce que la surface évolutive (512) est différente de la surface évo- lutive (522). 5 ) Fourchette de boîte de vitesses selon la revendication 1, caractérisée en ce que le corps (1) et les branches sont moulés en matière plasti- que. 6 ) Fourchette de boîte de vitesses selon la revendication 1, caractérisée en ce que le corps (1) et les branches sont réalisés en aluminium ou en un alliage, par moulage par injection ou coulée par gravité.