Brevet FR2840659A1 — publié le 20031212

adaptees pour autoriser ledit debattement transversal. 1 2840659 Agencement d'une masse d'inertie sur un axe de rotation et boete de vitesses comportant un tel agencement. L'invention se rapporte a un agencement d'une masse d'inertie sur un axe de rotation et a une bote de vitesses comportant un tel agencement. 11 est connu dans 1'art anterieur des dispositifs de commande manuelle du changement de rapport de bote de o vitesses pour vehicule automobile. Ces dispositifs comprennent traditionnellement un selecteur de vitesses dispose dans l'habitacle du vehicule. Ce selecteur est generalement lie aux arbres de passage et de s selection de la bo te de vitesses par le biais de cables de commande. Ainsi, la position du selecteur de vitesses determine l'enclenchement d'un rapport de bote de vitesses. Les o operations precedent cet enclenchement vent la selection puis le passage d'un des trains d'engrenages. Plusieurs trains d'engrenages constituent le dispositif interne de la bo'^te de vitesses. L'enclenchement d'un train d'engrenages, done d'un rapport de bo,te, est ainsi obtenu par le deplacement de fourchettes disposees sur les arbres de passage et de selection. Ces arbres vent solidarises a des leviers. On trouve ainsi un levier de selection et un levier de passage cooperant so respectivement avec l'arbre de selection et l'arbre de passage. Ces leviers vent pourvus generalement d'une ou plusieurs articulations, assurant notamment leur liaison aux cables precedemment cites, done leur liaison au selecteur de vitesses. 2 2840659 Afin de faciliter l'enclenchement d'un rapport de bote et notamment dans un soucis d'amelioration du confort du conducteur lors d'un changement de rapport, il est connu l'utiliser une masse d'inertie. En effet, I'une des particularites d'une masse d'inertie est de favoriser le deplacement en rotation de l'axe de selection, done l'enclenchement d'un rapport. L'inertie generee par la masse d'inertie permet notamment d'entraner l'arbre de selection en rotation a partir d'un couple falble exerce au niveau du selecteur de vitesses. o La liaison entre l'arbre de selection et la masse d'inertie est obtenue par le biais d'une biellette. L'etat de la technique montre que generalement une masse d'inertie est constituee d'une masselotte reliee a une base par 1'intermediaire d'un bras. La masselotte a une forme connue en ' permettant d'obtenir un certain mode vibratoire garant d'une reduction notable des vibrations au niveau du selecteur. La base de la masse d'inertie a en general la forme d'un cylindre creux qui est monte sur un axe de rotation. L'axe de rotation est en general une vis de serrage assurant la fonction de fixation de la masse d'inertie sur le carter de bote de vitesses. Afin de permettre la rotation de la masse autour de cette vis de serrage, il est connu dtintegrer une entretoise entre la vis et la base de la masse. La masse d'inertie comporte aussi un palier relic au bras. Ce palier comporte une articulation afin de fixer la biellette precedemment nominee. Les differents elements constitutifs de la masse dtinertie vent realises generalement en un seul tenant par un procede de moulage. 3 2840659 Dans les dispositifs connus, il a ete constate par la demanderesse des ruptures de la vis de serrage provenant d'une usure par fatigue. s Un autre inconvenient constate dans les systemes connus est que la vis de la masse d'inertie a tendance a se desserer sous l'effet des vibrations occasionnees par le fonctionnement du moteur du vehicule. Generalement, ce probleme de fixation de la masse d'inertie genere egalement des bruits de o fonctionnement genants pour l'utilisateur du vehicule. Un but de la presente invention est de proposer un agencement d'une masse d'inertie sur un axe de rotation, notamment pour dispositif de commande de bote de vitesses, s la masse d'inertie comportant une masselotte reliee a une base par l'intermediaire d'un bras, un palier relic au bras, une articulation disposee sur le palier et destinee a cooperer avec une biellette, I'axe de rotation cooperant avec un alesage forme dans la base, un coussinet emmanche dans l'alesage de o la base et dispose entre l'axe de rotation et la masse d'inertie palliant tout ou partie des inconvenients de l'art anterieur releves ci-dessus. A cette fin, I'agencement d'une masse d'inertie selon ['invention, par ailleurs conforme a la definition generique s q u'en do n ne le preambu le ci-dessus, est essentiellement caracterise en ce qu'il comporte une couche de materiau a falble coefficient de frottement disposee sur la surface exterieure de l'axe de rotation et/ou sur la surface interieure du coussinet. o Par ailleurs, I'invention peut comporter l'une ou plusieurs des caracteristiques suivantes: - I'axe de rotation est pourvu d'un alesage axial dans lequel est dispose une vis de fixation de la masse d'inertie sur l'axe de rotation. ss - I'agencement comporte deux butees axiales, situees respectivement aux deux extremites de l'axe de rotation, : -,; 4 2840659 conformees pour empecher le deplacement de la masse d'inertie selon une direction parallele a l'axe de rotation, - une premiere extremite de l'axe comporte un epaulement radial, formant une premiere butee axiale, - une seconde butee axiale est constituee d'une rondelle disposee entre une seconde extremite de l'axe et la tete de la vis de fixation. - I'axe de rotation est constitue d'un materiou metallique et realise par la technologie de la metallurgic des poudres. o - la couche de materiau est constitue d'un materiou du type polytetrafluoroetylene et a une epaisseur comprise entre um et 70 um. - le coussinet est constitue d'un materiau, tel que du plastique, pourvu de propietes d'amortissement des vibrations. s L'invention concerne egalement une bote de vitesses, notamment pour vehicule automobile comprenant un arbre de selection destine a etre relic 3 un levier de changement de vitesses et une masse dtinertie agencee sur l'arbre de o selection, caracterise en ce que l'agencement de la masse d'inertie sur l'arbre de selection est conforme a l'une quelconque des caracteristiques precedentes. D'autres particularites et avantages apparatront a la s lecture de la description ci-apres, faite en reference aux figures dans lesqueiles: - la figure 1 est une vue en perspective et partielle d'un dispositif de commande de bote de vitesses comportant une masse d'inertie conforme a ['invention, o - la figure 2 represente une vue en perspective d'un detail de la masse d'inertie de la figure 1, illustrant l'agencement de la masse d'inertie sur son axe de rotation, la figure 3 represente une vue partiellement en coupe de la masse d'inertie de la figure 2. s La figure 1 represente un dispositif de commande d'une bote de vitesses 2 comprenant des cables de commandes 5 et relies respectivement a un levier de selection 20 et de passage 200. Ces leviers 20, 200 vent solidarises aux arbres 2840659 de selection et de passage (non representes). Ils font ainsi partie des moyens d'enclenchement d'un rapport de bote de vitesses. s Les cables 5, 50 de commande vent lies d'un cote au selecteur de vitesses (non represente) present dans l'habitacle du vehicule. De l'autre cote, les extremites de ces cables 5, 50 de commande vent lies respectivement au levier de selection par une articulation 51 et au levier de passage 200 par une o articulation 501. Une masse d'inertie 1 est montee sur le carter de la bote de vitessess 2 par des moyens decrits plus en detail ci-apres. La masse d'inertie 1 est reliee au levier de selection 20 par l'intermediaire d'une biellette 3 dont les extremites comportent des rotules cooperant avec des articulations. Une premiere articulation 31 est situee sur le levier de selection 20. La seconde articulation 14 est disposee sur un palier 18 de la o masse d'inertie, represente en figure 2. La masse d'inertie 1 est fixce sur le carter de la bote de vitesses 2 au moyen d'une vis de serrage 4, suivant un axe a. La masse d'inertie 1 (figure 2) comprend une masselotte s 11 realisee de preference d'apres la technologie de la metallurgic des poudres. Neanmoins, elle peut etre realisee d'apres les procedes de forgeage d'un acier ou de moulage, connus dans l'art anterieur. La masselotte 1 1 est liee a une base 13 par l'intermediaire d'un bras 12. Un palier 18 en forme de saillie rattachee au bras 12 supporte une articulation 14 prevue pour cooperer avec une rotule de la biellette 3 precedemment decrite. Le bras 12, le palier 18 et la base 13 vent realises de preference en matiere plastique par moulage et d'un seul tenant. Le bras 12 a de preference une structure en nid 6 2840659 d'abeille. Ce procede de fabrication permet d'obtenir une piece legere et fortement resistante aux effete des vibrations subies par la masse d'inertie. Les differentes pieces permettant la rotation de la masse d'inertie 1 autour de l'axe a et son maintien sur un axe de rotation 16 et sur le carter de bote de vitesses 2 vent representees sur la figure 3. o En effet, cette vue partiellement en coupe suivant le plan (a, Q) (referential a,,B, y de la figure 2) de la masse d'inertie 1 illustre l'agencement de la masse d'inertie et notamment de la base 13 sur l'axe de rotation 16. La base 13 cylindrique de la masse d'inertie 1 comprend un alesage en son centre suivant l'axe a. Cet alesage est prevu pour accueillir un coussinet 15. Le coussinet 15 est de forme tubulaire de fa,con a o permettre son montage sur l'axe de rotation 16. L'axe de rotation 16 est fixe sur le carter de bote de vitesses par le biais de la vis de serrage 4. A cet effet, I'axe de rotation 16 comprend en son centre un alesage permettant le passage du corps de la vis de serrage 4. La surface exterieure de l'axe de rotation 16 est revetue d'une couche 17 a base de teflon. Ainsi la couche 17 est disposee entre l'axe de rotation 16 et le coussinet 15. La couche 17 permet de combler avantageusement une partie du jeu utile au mouvement de rotation de la masse et ameliore par la meme sa rotation par glissement autour de l'axe 16. De preference, le coussinet 15 est emmanche en force dans la base 13 de la masse d'inertie 1. Le diametre interieur du coussinet 15 est quant a lui legerement superieur au diametre exterieur de l'axe de rotation 16. En effet, cet ecart de dimension est utile a la rotation du coussinet 15 autour de - > - 7 2840659 l'axe de rotation 16 sur lequel est deposee la couche 17 a base de polytetrafluoroethylene (PTFE). De preference, la couche de PTFE a une epaisseur comprise entre 30 et 70,um. s L'axe de rotation 16 est de forme cylindrique afin de cooperer avec la surface interieure du coussinet 15. Cet axe est realise de preference en materieu metallique et par la technologie de la metallurgic des poudres. o L'extremite inferieure de l'axe de rotation 16 comprend un epaulement 19 dont la surface inferieure est en appui contre le carter (non represente a la figure 3) de la bote de vitesses 2. L'extremite superieure de l'axe de rotation 16 coopere s quant a elle avec une surface inferieure d'une rondelle 6 interpose entre l'axe 16 et la tete de la vis 4. Ainsi, la surface superieure de la rondelle 6 est en contact avec la tete de la vis de serrage 4. o Le joint torique 6 et l'epaulement 19 assurent la fonction de butees, limitant le deplacement axial de la base 13. La rondelle 6 est de preference recouverte de polytetrafluoroethylene. s La base 13 de la masse dtinertie 1 est en contact, dans sa partie superieure, avec la rondelle 6, et dans sa partie inferieure, avec l'epaulement 19. Du fait de la couche 17 de PTFE sur l'axe 16, sur l'epaulement 1 g de l'axe 16, et sur la rondelle 6, les frottements de la base 13 en parties superieure o et inferieure vent quasi inexistants, favorisant ainsi la rotation de la masse d'inertie 1 autour de l'axe de rotation 16. Le coussinet 15 est realise de preference en matiere plastique conferant a cette piece des proprietes mecaniques propres a ['absorption des vibrations. En effet, on constate que l'utilisation du plastique permet de modifier les frequences de vibrations et d'attenuer ['amplitude des sollicitations mecaniques transmises a la vis de serrage 4. 8 2840659 Ainsi ['invention permet de s'affranchir des problemes de rupture et de desserrage de la vis de serrage 4 rencontre dans l'art anterieur. s En particulier la couche 17 a faible coefficient de frottement permet de diminuer les vibrations transmises a la masse dtinertie 1. Enfin, bien que ['invention ait ete decrite en liaison avec des modes de realisation particuliers, el le comprend to us les o equivalents techniques des moyens decrits. Ainsi, I'ensemble des elements constituent la masse d'inertie peuvent egalement etre realisee d'apres la technologie de la metallurgic des poudres. De meme, le bras liant la masselotte a la base peut avoir une structure pleine a la place de la structure en nid d'abeille. La couche 17 assurant le glissement du coussinet autour de l'axe de rotation peut comprendre un liquide pourvu de proprietes de glissement garantissant un coefficient de frottement faible. En outre, la couche peut etre disposee a I'interieur du coussinet et/ou sur la surface exterieure de l'arbre de rotation. 9 2840659 R E V E N D I C A T I O N S 1. Agencement d'une masse d'inertie sur un axe (16) de rotation, notamment pour dispositif de commande de bote de vitesses, la masse d'inertie (1) comportant une masselotte (11) s reliee a une base (13) par l'intermediaire d'un bras (12), un palier (18) relic au bras (12), une articulation (14) disposee sur le palier (18) et destinee a cooperer avec une biellette, I'axe (16) de rotation cooperant avec un alesage forme dans la base (13), un coussinet (15) emmanche dans l'alesage de la base o (13) et dispose entre l'axe (16) de rotation et la masse d'inertie (1), caracterise en ce qu'il comporte une couche (17) de materiau a falble coefficient de frottement disposee sur la surface exterieure de l'axe (16) de rotation et/ou sur la surface interieure du coussinet (15). 2. Agencement selon la revendication 1, caracterise en ce que l'axe (16) de rotation est pourvu d'un alesage axial dans lequel est dispose une vis (4) de fixation de la masse d'inertie (1) sur l'axe (16) de rotation. 3. Agencement selon la revendication 2, caracterise en ce qu'il o comporte deux butees (6, 19) axiales, situees respectivement aux deux extremites de l'axe (16) de rotation, conformees pour empecher le deplacement de la masse d'inertie (1) selon une direction parallele a l'axe de rotation (16). 4. Agencement selon la revendication 3, caracterise en ce s qu'une premiere extremite de l'axe (16) comporte un epaulement (19) radial, formant une premiere butee axiale. 5. Agencement selon la revendication 4, caracterise en ce qu'une seconde butee axiale est constituee d'une rondelle (6) disposee entre une seconde extremite de l'axe (16) et la tete so de la vis (4) de fixation. - 6. Agencement selon l'une quelconque des revendications 1 a , caracterise en ce que l'axe (16) de rotation est constitue d'un materiau metallique et realise par la technologie de la metallurgic des poudres. s 7. Agencement selon l'une quelconque des revendications 1 a 6, caracterise en ce que la couche (17) de materiau est constitue d'un materiau du type polytetrafluoroethylene. 8. Agencement selon l'une quelconque des revendications 1 a 7, caracterise en ce que la couche (17) a une epaisseur o comprise entre 30,um et 70,um. 9. Agencement selon la revendication 1, caracterise en ce que le coussinet (15) est constitue d'un materiau, tel que du plastique, pourvu de propietes d'amortissement des vibrations. 10. Bote de vitesses, notamment pour vehicule automobile comprenant un arbre de selection destine a etre relic a un selecteur de changement de vitesses et a une masse d'inertie (1) agencee sur l'axe de rotation (16), caracterise en ce que l'agencement de la masse d'inertie (1) sur l'axe de rotation (16) est conforme a l'une quelconque des revendications