Brevet FR2958028A1 — publié le 20110930

PROCEDE DE MESURE DE JEU DE DENTURE La présente invention concerne un procédé de mesure de jeu de denture sur une boîte de vitesse d'un véhicule automobile, ainsi qu'un dispositif de mesure de jeu mettant en oeuvre ce procédé. Les véhicules automobiles comportent généralement une transmission reliant un moteur thermique à des arbres de sortie entraînant des roues motrices, qui réalise des changements du rapport de transmission. En particulier dans le cas d'un moteur disposé transversalement qui entraîne les roues avant du véhicule pignons réalisant chacun un rapport de transmission, ces arbres secondaires disposant chacun d'un pignon de sortie entraînant à leur tour une couronne dentée fixée à un 20 différentiel répartissant le mouvement vers les deux roues motrices du véhicule. Dans le cas d'une boîte de vitesses à double embrayage d'entrée d'une transmission automatique comprenant des trains planétaires, ou d'une transmission 25 à variation continue on trouve aussi un ou plusieurs arbres secondaires qui entraînent par leurs pignons de sortie la couronne dentée du différentiel. Les engrènements de chaque couple de pignons comportent toujours un jeu de denture, qui est le jeu 30 tangentiel de battement entre les dents des deux pignons, mesuré au niveau des diamètres primitifs. Le jeu de denture est du à un petit retrait du profil de la denture effectué lors du taillage des dents, par rapport à un profil théorique donnant un jeu nul. vitesses manuelle, on a successivement relié au vilebrequin par un embrayage, deux arbres secondaires disposés entraînés par différents couples de par une boîte de un arbre primaire puis un ou parallèlement, Le jeu de denture pour chaque couple de pignons est nécessaire dans une transmission automobile pour tenir compte des dispersions dimensionnelles d'une fabrication en grande série, tous les composants devant pouvoir s'assembler entre eux de manière indifférenciée. Le jeu de denture tient compte aussi des variations dimensionnelles dues aux flexions des arbres sous charge, et aux écarts de température entraînant des différences de dilation suivant les matériaux utilisés. Les jeux de denture peuvent générer des bruits dus aux battements des pignons à l'intérieur de ces jeux, excités notamment par les oscillations de couple générées par le moteur thermique. En particulier, les arbres secondaires avec leurs pignons de sortie en prise avec la couronne du différentiel, peuvent constituer une source importante de bruit. Pour évaluer un jeu de denture à partir des pignons usinés et suivre les variations dimensionnelles, il est connu de mettre en oeuvre un procédé consistant à prélever périodiquement sur la production un arbre de sortie et une couronne de différentiel, et à les installer dans un carter de boîte de vitesses modèle comprenant une fenêtre latérale découpée dans sa paroi. Ensuite la couronne de différentiel est bloquée, et le jeu de denture est mesuré directement sur l'arbre secondaire avec un comparateur introduit dans la fenêtre. Un problème qui se pose est que l'on ne tient pas compte avec ce procédé des écarts de fabrication des carters réellement utilisés, comprenant généralement deux parties portant chacune un palier de l'arbre secondaire. La mesure du jeu de denture n'est pas réelle. De plus ce procédé est long et onéreux, il nécessite des heures de travail pour installer les composants dans le carter modèle, et ces composants n'étant généralement pas réutilisés pour la production en série, sont perdus. La présente invention a notamment pour but d'éviter ces inconvénients de la technique antérieure, et de proposer un procédé et un dispositif simple et efficace de mesure du jeu de denture réel de transmissions complètes. Elle propose à cet effet un procédé de mesure de jeu de denture pour une transmission automobile, comprenant un arbre secondaire comportant un pignon de sortie qui est en prise avec une couronne de différentiel, caractérisé en ce qu'une extrémité de l'arbre secondaire est dégagée, puis une jauge de contrôle est fixée à cet extrémité, la couronne de différentiel étant maintenue par un moyen de blocage, et enfin la mesure du jeu de denture est effectuée en provoquant un battement angulaire de l'arbre secondaire à l'intérieur de ce jeu, tout en mesurant le déplacement de la jauge de contrôle. Un avantage du procédé de mesure selon l'invention, est que l'on peut effectuer rapidement une mesure du jeu de denture réel sur une transmission complète, qui prend en compte les écarts de fabrication de tous les composants de cette transmission. De plus la transmission mesurée n'est pas endommagée, et peut être réutilisée. Le procédé de mesure selon l'invention peut en outre comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, qui peuvent être combinées entre elles. Avantageusement, la mesure du déplacement angulaire de la jauge de contrôle est effectuée par un comparateur affichant le déplacement d'une touche mobile. Avantageusement, la mesure du déplacement angulaire par le comparateur est faite en fonction des dimensions du pignon de sortie, en différents points de mesure repérés de telle manière que cette mesure donne directement la valeur du jeu de denture. L'invention comporte aussi un dispositif de mesure 35 d'un jeu de denture pour une transmission automobile, comprenant un arbre secondaire comportant un pignon de sortie qui est en prise avec une couronne de différentiel, caractérisé en ce qu'il comporte une jauge de contrôle fixée sur une extrémité de l'arbre secondaire, un moyen de blocage de la couronne de différentiel, et un moyen de mesure du débattement angulaire de cette jauge de contrôle. Selon un mode de réalisation, le moyen de mesure du débattement angulaire comporte un comparateur affichant 10 le déplacement d'une touche mobile. Avantageusement, la jauge de contrôle comporte des points de touche marqués, situés à des rayons différents correspondant à des rayons primitifs de différentes tailles de pignons de sortie utilisés dans la boîte de 15 vitesses. La jauge de contrôle peut comporter une plaque transversale formant une règle de mesure pour les moyens de mesure. Avantageusement, le moyen de blocage de la couronne 20 de différentiel, comprend un axe fileté qui est vissé à la place du bouchon de vidange de la boîte de vitesses, préalablement retiré. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques et avantages apparaîtront plus 25 clairement à la lecture de la description ci-après donnée à titre d'exemple et de manière non limitative, en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 présente en perspective pour une boîte de vitesses manuelle, une couronne de différentiel 30 engrenant avec un arbre secondaire équipé d'une jauge de contrôle suivant l'invention ; - la figure 2 est une vue de détail de la jauge de contrôle seule ; et -la figure 3 est une vue arrière de la boîte de vitesses équipée de la jauge de contrôle et d'un comparateur de mesure. La figure 1 représente un arbre secondaire 2 de boîte de vitesses, comportant une portée avant 4 recevant un roulement avant non représenté qui est maintenu dans un carter d'embrayage, et une portée arrière 6 recevant un roulement arrière non représenté aussi, qui est maintenu dans un carter de boîte de vitesses. L'arbre secondaire 2 comporte à l'extérieur de la portée avant 4, un pignon de sortie 8 engrenant avec une couronne dentée 10 centrée par un centrage 12 et fixée au boîtier d'un différentiel non représenté. Les deux carters d'embrayage et de boîte de vitesses assemblés entre eux, forment un caisson rigide et fermé contenant les différents engrenages de la boîte de vitesses, et supportant les paliers des arbres. Les composants de la boîte de vitesses, en particulier les carters, le pignon de sortie 8 et la couronne dentée 10 du différentiel, comportent dans une fabrication en série des variations de dimension qui s'ajoutent aux écarts dus à l'assemblage des pièces, notamment entre le carter d'embrayage et celui de boîte de vitesses, pour donner un jeu de denture variable au niveau du pignon de sortie. Une mesure périodique au cours d'une fabrication en série, du jeu de denture réel permet d'intervenir rapidement si nécessaire en modifiant le réglage des machines pour ajuster ce jeu. Pour cela on va équiper l'arbre de sortie 2 d'une jauge de contrôle 20. La figure 2 détaille la jauge de contrôle 20, comprenant un support circulaire 28 disposé suivant un axe vertical, comportant une partie supérieure cylindrique 22 reliée par un cône de raccordement 26 à une tige filetée 24 tournée vers le bas. La partie cylindrique 22 comprend sur le dessus une rainure transversale centrée sur l'axe, qui reçoit un levier 38 d'épaisseur constante, ajusté dans cette rainure. Le levier 38 comprend du côté droit un bras 30 s'étendant radialement vers l'extérieur, et du côté gauche une règle de mesure 34 s'étendant vers le haut, qui comprend à différentes hauteurs des marquages 36 formant des points de touche situés à des rayons un peu différents. Une vis 32 permet de bloquer le levier 38 dans la rainure du support 28, pour réaliser une liaison sans jeu. Les points de touche 36 au nombre de cinq dans cet exemple, correspondent aux rayons primitifs de cinq tailles de pignons de sortie 8 différents, qui peuvent être utilisés dans cette boîte de vitesses pour réaliser différents rapports de transmission final entre l'arbre de sortie 2 et le différentiel. La mise en place de la jauge de contrôle 20 est détaillée en figure 3. Le carter d'embrayage de la boîte de vitesses 50 est placé à plat, de manière à disposer les arbres parallèles verticalement, la partie arrière de cette boîte se trouvant sur le dessus. Un moyen de blocage de la couronne de différentiel 10 est mis en place, comprenant un axe fileté 56 disposant d'une poignée, qui est vissé à la place du bouchon de vidange préalablement retiré, l'extrémité de cet axe fileté venant presser sur la denture externe de la couronne 10 pour la bloquer. L'opérateur retire ensuite s'il a déjà été monté, un capot qui ferme la partie arrière du carter de boîte de vitesses 52. Si ce capot arrière contient des pignons et des synchroniseurs, l'opérateur les retire de manière à dégager l'extrémité de l'arbre secondaire 2, qui est guidé dans son roulement arrière 54 maintenu dans le carter de boîte de vitesses 52. L'opérateur visse ensuite la tige filetée 24 du support 28 de la jauge de contrôle 20, dans un perçage taraudé axial d'extrémité de l'arbre secondaire 2, jusqu'à ce que le cône de raccordement 26 vienne se serrer dans un cône correspondant de cet arbre secondaire. De cette manière, la jauge de contrôle 20 est centrée et fixée de manière stable sur l'arbre secondaire 2. Un comparateur 58 comprenant une touche mobile 62 coulissante, est fixé sur un support 60 qui est lui-même vissé dans un perçage taraudé du carter de boîte de vitesses 52. La touche mobile 62 du comparateur 58 est mise en appui perpendiculairement sur le point de touche 36, correspondant au rayon primitif du pignon de sortie 8 de l'arbre secondaire 2. Enfin l'opérateur saisit le bras 30 de la jauge de contrôle 20, et pousse dessus dans un sens et dans l'autre en exerçant une petite contrainte, pour faire débattre l'arbre secondaire 2 à l'intérieur du jeu de denture. La mesure du jeu de denture réel prenant en compte tous les paramètres de fabrication de la boîte de vitesses 50, est directement connue sans faire aucun calcul, par la lecture de la course du comparateur 58 qui est égale au débattement de la dent au niveau de son rayon primitif. L'opérateur peut ensuite débloquer l'axe fileté 56, puis faire tourner le différentiel 10 pour effectuer d'autres mesures avec les pignons se trouvant dans des positions différentes. Ce procédé de mesure simple, rapide et efficace peut être facilement mis en oeuvre dans l'atelier de production des boîtes de vitesses, ou en après vente dans un garage de réparation. Un temps estimé d'une heure est suffisant pour faire cette opération, alors que le procédé selon l'art antérieur nécessite environ huit heures. De plus la boîte de vitesses n'est pas abimée, elle peut être facilement rééquipée de ses accessoires démontés, puis livrée ou réinstallée dans un véhicule. Le procédé de mesure selon l'invention peut s'appliquer à tous types de transmission, comprenant au moins un arbre secondaire 2 en prise avec une couronne de différentiel 10. REVENDICATIONS1 - Procédé de mesure de jeu de denture pour une transmission automobile, comprenant un arbre secondaire (2) comportant un pignon de sortie (8) qui est en prise avec une couronne de différentiel (10), caractérisé en ce qu'une extrémité de l'arbre secondaire (2) est dégagée, puis une jauge de contrôle (20) est fixée à cet extrémité, la couronne de différentiel (10) étant maintenue bloquée par un moyen de blocage (56), et enfin la mesure du jeu de denture est effectuée en provoquant un battement angulaire de l'arbre secondaire (2) à l'intérieur de ce jeu, tout en mesurant le déplacement de la jauge de contrôle (20). 2 - Procédé de mesure de jeu de denture suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la mesure du déplacement angulaire de la jauge de contrôle (20) est effectuée par un comparateur (58) affichant le déplacement d'une touche mobile (62). 3 - Procédé de mesure de jeu de denture suivant la revendication 2, caractérisé en ce que la mesure du déplacement angulaire par le comparateur (58) est faite en fonction des dimensions du pignon de sortie (8), en différents points de mesure repérés (36) de telle manière que cette mesure donne directement la valeur du jeu de denture. 4 - Dispositif de mesure d'un jeu de denture pour une transmission automobile, comprenant un arbre secondaire (2) comportant un pignon de sortie (8) qui est en prise avec une couronne de différentiel (10), caractérisé en ce qu'il comporte une jauge de contrôle (20) fixée sur une extrémité de l'arbre secondaire (2), un moyen de blocage (56) de la couronne de différentiel (10), et un moyen de mesure (58) du débattement angulaire de cette jauge de contrôle (20). 5 - Dispositif de mesure de jeu de denture suivant la revendication 4, caractérisé en ce que le moyen de mesure du débattement angulaire comporte un comparateur (58) affichant le déplacement d'une touche mobile (62). 6 - Dispositif de mesure de jeu de denture suivant la revendication 5, caractérisé en ce que la jauge de contrôle (20) comporte des points de touche marqués (36), situés à des rayons différents correspondant à des rayons primitifs de différentes tailles de pignons de sortie (8) utilisés dans la boîte de vitesses (50). 7 - Dispositif de mesure de jeu de denture suivant l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que la jauge de contrôle (20) comporte une plaque transversale formant une règle de mesure (34) pour les moyens de mesure (58). 8 - Dispositif de mesure de jeu de denture suivant l'une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisé en ce que le moyen de blocage (56) de la couronne de différentiel (10), comprend un axe fileté (56) qui est vissé à la place du bouchon de vidange de la boîte de vitesses (50) préalablement retiré.