Brevet FR3075301A1 — publié le 20190621

" Dispositif assists d'entraInement d'une fourchette de passage de rapport d'une bone de vitesses " DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION L'invention concerne la commande interne pour le changement de rapport dans une boite de vitesses avec assistance au passage, aussi appelee aide au passage.. ARRIERE PLAN TECHNIQUE DE L'INVENTION L'invention concerne plus un dispositif de commande interne d'une boite de vitesses comprenant axe de fourchette interne qui est entrains en translation axiale sous le controle d'un organe externe de commande, en deplagant une fourchette vers une position de rapport, ou vitesse, engagee. L'invention trouve notamment a s'appliquer dans une boite de vitesses comportant des ensembles moyeu/baladeur qui realisent le crabotage des pignons sur leur arbre (par exemple en faisant appel a des crabots a front carre ou non), sans moyens de synchronisation mecanique, mais dans lesquels regalisation de regime de rotation des pignons et des arbres prealable a leur accouplement, peut etre confiee a des machines electriques et a des moteurs thermiques. Le document FR-A1-2.988.800 decrit et represente un dispositif d'assistance au crabotage, dans lequel un dispositif dit propulseur, constitue principalement d'un ressort d'assistance, est intercale axialement entre une fourchette solidaire de son axe de fourchette, et un crabot. Dans le mode de realisation decrit et represente dans ce document, notamment a la figure 1, un ressort d'assistance 4 est monte comprime axialement a l'interieur du pontet 1, entre deux bagues 6 dont chacune est montee axialement entre une 2 extremite du ressort et un bras associe du pontet qui est traverse par l'axe de fourchette 2. Chaque bague comporte une lumiere oblongue d'orientation axiale dans laquelle est regue une goupille radiale 5 associee, portee par l'axe de fourchette. La longueur de la lumiere oblongue determine la course d'assistance. Le principe et le detail de fonctionnement d'un tel dispositif d'assistance sont decrits en details dans ce document. 10 En position "relachee" ou position de repos, le ressort est monte comprime axialement et it sollicite en permanence chaque goupille axialement en appui contre une extremite axiale de la lumiere oblongue associee. Le ressort d'assistance assurant une precharge importante, 15 cela rend particulierement difficile le montage de chacune des deux goupilles par introduction radiale dans un trou associe de l'axe de fourchette et a travers de la lumiere oblongue associee, notamment en vue d'une production industrielle fiable en grande serie. 20 L'invention vise a proposer une nouvelle conception d'un tel dispositif de fourchette interne mettant en oeuvre le merle principe d'assistance, mais qui facilite son montage et ('assemblage des differents composants sous charge. 25 BREF RESUME DE L'INVENTION L'invention propose un dispositif assiste d'entrathement en translation axiale, sous le controle d'un organe externe de commande de passage, d'une fourchette de boite de vitesses 30 fixee sur un axe interne de fourchette, qui comporte : - un pontet sur lequel agit ('organe externe de commande pour l'entrather en translation, qui comporte deux bras qui sont 3 traverses par l'axe de fourchette, et qui peut coulisser le long de l'axe de fourchette, - et un ressort d'assistance enroule autour de l'axe de fourchette qui est comprime par le deplacement axial du pontet en 5 emmagasinant de l'energie sur une premiere partie de la course d'engagement de l'axe de fourchette, et qui libere son energie pour assister ('engagement d'un rapport sur une deuxieme partie de la course d'engagement de l'axe de fourchette. caract6ris6 en ce que : 10 - le ressort d'assistance est monte comprime axialement entre un bras du pontet et une butee liee axialement a l'axe de fourchette ; - et le pontet est monte coulissant le long de l'axe de fourchette sur une course determinee. 15 Selon d'autres caracteristiques du dispositif : - le pontet comporte, agencee a l'exterieur du pontet, une lumiere oblongue d'orientation axiale et l'axe de fourchette porte une goupille radiale fixee sur l'axe de fourchette qui s'etend a travers la lumiere oblongue dans laquelle elle est montee 20 coulissante axialement pour limiter la course de coulissement du pontet le long de l'axe de fourchette en venant en butee contre une extremite axiale associee de la lumiere oblongue ; - le pontet comporte une bague qui est agencee a l'exterieur du pontet, qui est traversee axialement par l'axe de 25 fourchette et dans laquelle est formee la lumiere oblongue ; - la bague est realisee en une seule piece avec l'un des deux bras du pontet ; - la goupille est regue angulairement sans jeu a l'interieur de la lumiere oblongue de maniere a indexer angulairement le 30 pontet par rapport a l'axe de fourchette ; - la bague comporte un trou radial traversant de montage de la goupille qui est diametralement oppose a la lumiere oblongue ; 4 - le dispositif comporte deux ressorts opposes d'assistance dont chacun est enroule autour de l'axe de fourchette et est comprim6 par le deplacement axial du pontet dans un sens associe en emmagasinant de I'energie sur une premiere partie de 5 la course d'engagement de l'axe de fourchette, et qui libere son energie pour assister ('engagement d'un rapport sur une deuxieme partie de la course d'engagement de l'axe de fourchette ; et chaque ressort d'assistance est monte comprime axialement entre un bras associe du pontet et une butee commune qui est liee 10 axialement a l'axe de fourchette et qui est situee axialement entre les deux ressorts d'assistance ; - la butee est un anneau de butee regu dans une gorge radiale de l'axe de fourchette ; - I'anneau de butee est un anneau elastique fendu ; 15 - une rondelle est interposee axialement entre la butee et une extremite adjacente d'un ressort d'assistance. BREVE DESCRIPTION DES FIGURES 20 D'autres caracteristiques et avantages de ('invention apparaitront au cours de la lecture de la description detaillee qui va suivre pour la compr6hension de laquelle on se reportera aux dessins annexes dans lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective, selon un premier 25 angle de vue, d'un exemple de realisation d'un dispositif d'entrainement assists selon ('invention ; - la figure 2 est une vue en perspective, selon un autre angle de vue, du dispositif d'entrainement represents a la figure 1 30 - la figure 3 est une vue en coupe, par un plan passant par les axes de l'axe de fourchette et de la goupille, du dispositif d'entrainement illustre aux figures 1 et 2, sur laquelle le dispositif est illustre en position dite "relachee" de ('assistance ; 5 - la figure 4 est une vue de detail selon la fleche F4 de la figure 3 ; - la figure 5 est une vue analogue a celle de la figure 3 sur laquelle le dispositif d'entrathement est illustre en position dite 5 "compressee" dans un sens de ('assistance ; - les figures 6A a 6C sont trois vues en perspective qui illustrent trois stapes successives de montage et d'assemblage des differents composants du dispositif d'entrathement illustre aux figures 1 a 5. 10 DESCRIPTION DETAILLEE DES FIGURES Dans la suite de la description, des elements presentant une structure identique ou des fonctions analogues seront 15 d6sign6s par des merles r6f6rences. Dans la suite de la description, on adoptera de maniere non !imitative des orientations longitudinale ou axiale en r6f6rence a l'axe geometrique "A" de l'axe de fourchette qui est orients d'arriere vers ('avant en considerant les figures. 20 On a represents aux figures un ensemble comportant un dispositif 10 d'entrathement axial, dans les deux sens, d'une fourchette 12 de passage de rapports d'une boTte de vitesses. La conception generale connue d'une telle boTte de vitesses ne sera pas decrite ici en detail. 25 La fourchette 12 est traversee et est liee axialement a un axe, ou arbre, 14 d'entrathement axial dans les deux sens de la fourchette 12 qui est communement appele axe de fourchette. La fourchette 12 est rendue solidaire axialement de l'axe de fourchette 14 par tout moyen que par exemple ici par 30 emmanchement a force. L'axe de fourchette 14 est monte a coulissement axial a l'interieur de la boTte de vitesses par l'intermediaire de deux paliers arriere 16 et avant 18 qui sont agences dans les parties 6 complementaires d'elements de carter (non repr6sent6s) de la boite de vitesses. Le dispositif de commande 10 comporte un organe principal de commande 20, appele pontet ou chariot, en forme 5 generale d'un etrier qui comporte deux bras arriere 22 et avant 24, d'orientation generale radiale, qui sont relies par une branche axiale de liaison 26. Le pontet 20 comporte aussi une branche de commande 28 qui s'etend transversalement a partir de la branche axiale de 10 liaison 26 et sur laquelle, de maniere connue, peut agir un organe de commande interne appartenant la boite de vitesses afin d'actionner le pontet 20 axialement dans les deux sens selon l'axe A. A l'interieur, c'est-a-dire axialement entre ses bras arriere 15 22 et avant 24, le pontet 20 delimite un logement interne 30. A l'exterieur, et ici axialement au-dela du bras avant 24, Le pontet 20 comporte encore une bague 30 de limitation des deplacements axiaux du pontet 20 par rapport a l'axe de fourchette 12. 20 Chaque bras 22, 24 du pontet 20 comporte un alesage axial 23, 25 respectivement qui sont alignes axialement et qui sont traverses par l'axe de fourchette 14 avec interposition d'une bague de glissement 32. L'alesage avant 25 se prolonge axialement a travers la 25 bague 30. Le pontet 20 n'agit pas directement sur l'axe de fourchette 14 pour en provoquer des deplacements axiaux, mais par l'intermediaire d'un dispositif 34 d'assistance a ressorts. Comme on peut le voir notamment a la figure 6 A, l'axe de 30 fourchette 14 comporte une gorge radiale 36, dans laquelle est regue et montee un anneau de butee axiale 38 qui est ici un anneau elastique fendu aussi appele ocirclips». 7 En position montee, l'anneau de butee 38 est situe axialement dans le logement 30. De part et d'autre de l'anneau de butee 38, it est prevu une rondelle de butee avant 40 et arriere 42. 5 Le dispositif d'assistance 34 comporte un ressort a boudin avant 44 est un ressort a boudin arriere 46 dont chacun est un ressort d'assistance est monte comprimer axialement. En position de repos, ou position relachee, du dispositif d'actionnement 10, et donc du pontet 20, le ressort d'assistance 10 arriere 44 est interpose axialement entre la face interne du bras arriere 22 du pontet 20 et la rondelle arriere 40 qui est en appui axial vers ('avant contre l'anneau de butee 38. De la merle maniere, le ressort d'assistance avant 46 est interpose axialement entre la face interne du bras avant 24 du 15 pontet 20 et la rondelle avant 42 qui est en appui axial vers ('arriere contre l'anneau de butee 38. Ainsi, toute action sur le pontet 20 par l'intermediaire de sa branche de commande 28, est transmise a l'axe de fourchette 14 par l'intermediaire de l'anneau de butee 36 est l'un ou l'autre des 20 ressorts d'assistance arriere 44 avant 46 en fonction du sens axial de deplacement de la branche de commande 28. Selon le principe connu, illustre dans le document FR-A1-2.988.800, afin de permettre d'assurer la fonction d'assistance accumulation d'energie par compression de l'art ou 25 l'autre des ressorts d'assistance, puis la liberation de l'energie accumulee, les deplacements axiaux du pontet 20 par rapport a l'axe de fourchette 14 sont limites par l'intermediaire d'une goupille 48 qui s'etend radialement a travers une lumiere oblongue 50. 30 La goupille 48 est montee radialement, ici a force, dans un pergage radial 52 de l'axe de fourchette 14 qui est positionne axialement par rapport a la gorge 36 de telle maniere que, dans la position de repos position relache illustree aux figures 1 a 4, le 8 trongon d'extremite libre de la goupille 48 qui s'etend a l'interieur de la lumiere oblongue 50 soit regu avec jeu selon la direction axiale et dans les deux sens. La lumiere oblongue 50 et d'orientation axiale et elle est 5 delimitee par deux bords d'extremite arriere 54 et extremite avant 56. Dans I'agencement illustre a titre non limitatif aux figures, en position relachee qui est d6termin6e par requilibre des ressorts d'assistance 44 et 46, le trongon d'extremite libre de la 10 goupille 48 est situe axialement sensiblement au centre a mi- longueur des bords d'extremite 54 et 56. De maniere a permettre aisement le montage de la goupille 48 dans le pergage 52 et a l'interieur de la lumiere oblongue 50, la bac 30 du pontet 20 comporte un trou radial traversant 58 de 15 montage de la goupille 48 qui est diametralement oppose a la lumiere oblongue 50. Afin de ne pas interferer avec le role de limitation des deplacements axiaux du pontet 20 par rapport a l'axe de fourchette 14 qui est assure par la goupille 48 et la lumiere 20 oblongue 50, le diametre interne trou de montage 58 peut etre superieur a la longueur axiale de la lumiere oblongue 50. Selon une autre conception telle qu'illustree aux figures 3 et 5, le diametre du trou 58 est egal a la longueur axiale de la lumiere oblongue 40 de maniere a permettre une cooperation des 25 deux trongons d'extremite de la goupille 48 tant avec les bords de la lumiere oblongue 50 qu'avec le bord du trou de montage 58 pour limiter la course axiale, dans les deux sens, du pontet 20 par rapport a l'axe de fourchette 14 et encaisser les efforts correspondants. 30 Comme on peut le voir en detail a la figure 4, le diametre externe de la goupille 48 est sensiblement egal a la largeur transversale de la lumiere oblongue 50. Ainsi, la goupille 48 est libre de se deplacer axialement a l'interieur de la lumiere 9 oblongue 50 tandis qu'elle est regue angulairement avec un jeu reduit entre les flancs axiaux paralleles de la lumiere oblongue 50. En consequence, la goupille 48 assure une indexation 5 angulaire du pontet 20 par rapport a l'axe de fourchette 14 et donc par rapport a la fourchette 12. En partant de la position relachee illustree a la figure 3, on a represente a titre d'exemple a la figure 5 un deplacement relatif pontet 20 (entrains par sa branche d'actionnement 28) par rapport 10 a l'axe de fourchette 24 selon une course maximale correspondant a la venue en butee axiale de la goupille 28 contre le bord extremite arriere 54 de la lumiere oblongue 50. Ce deplacement relatif provoque une compression axiale du ressort d'assistance avant 44 entre le bras arriere 22 du pontet 15 20 et l'anneau de butee 36 avec accumulation d'energie par ce ressort tandis que le ressort avant 46 n'est ici plus comprime axialement. Lorsque intervient regalisation des regimes de rotation et l'alignement angulaire des dents du dispositif associe a crabot 20 (non represente), le ressort d'assistance 44 libere l'energie d'assistance accumulee pour oprojeter» l'axe de fourchette 14 axialement vers ('avant. Le montage et ('assemblage des differents composants qui viennent d'être decrits s'effectuent de la maniere suivante. 25 Un premier sous-ensemble constitue de la fourchette 12 et de son axe de fourchette 14, avec sa gorge 36 et son pergage 52 est realise. Un second sous-ensemble est constitue par le dispositif d'assistance 34 situee du pontet 20 avec les deux ressorts 30 d'assistance 44, 46 qui sont mantes comprimes axialement entre les bras arriere 22 et avant 24 avec interposition des deux rondelles 40 et 42. 10 Ces deux sous-ensembles sont illustres dans cet etat a la figure 6A. L'assemblage se poursuit en introduisant axialement, arriere vers ('avant, ('axe de fourchette 14 a l'interieur du 5 dispositif d'assistance 34. On aboutit ainsi a l'etat illustre a la figure 6B dans lequel on ecarte axialement I'une de I'autre les deux rondelles 40 et 42 pour mettre en place radialement l'anneau de butee 38 dans la gorge 36 de ('axe de fourchette 14. 10 On aboutit ainsi a l'etat illustre a la figure six dans lequel le dispositif d'assistance 34 et dans son etat relache et equilibre axialement et dans lequel le trou 58 est aligne axialement avec le pergage 52 de I'acte fourchette 14. Ainsi, it est possible de monter la goupille 48 dans le 15 pergage 52 sans qu'aucune charge ne soit exercee axialement par les ressorts d'assistance REVENDICATIONS1. Dispositif (10) assiste d'entrainement en translation axiale, sous le controle d'un organe externe de commande de passage, d'une fourchette (12) de boite de vitesses fixee sur un axe interne (14) de fourchette, qui comporte : - un pontet (20) sur lequel agit ('organe externe de commande pour l'entrainer en translation, qui comporte deux bras (22, 24) qui sont traverses par l'axe de fourchette (14), et qui peut coulisser le long de l'axe de fourchette (14), - et un ressort (44, 46) d'assistance enroule autour de l'axe de fourchette (14) qui est comprime par le deplacement axial du pontet en emmagasinant de l'energie sur une premiere partie de la course d'engagement de l'axe de fourchette (14), et qui libere son energie pour assister ('engagement d'un rapport sur une deuxieme partie de la course d'engagement de l'axe de fourchette (14), caract6ris6 en ce que : - le ressort d'assistance (44, 46) est monte comprime axialement entre un bras (22, 24) du pontet (20) et une butee (38) liee axialement a l'axe de fourchette (14) ; - et le pontet (20) est monte coulissant le long de l'axe de fourchette (14) sur une course determinee. 2. Dispositif (10) selon la revendication 1, caracterise en ce que : - le pontet (20) comporte, agencee a l'exterieur du pontet (20), une lumiere oblongue (50) d'orientation axiale ; - et l'axe de fourchette (14) porte une goupille radiale (48) fixee sur l'axe de fourchette (14) qui s'etend a travers la lumiere oblongue (50) dans laquelle elle est montee coulissante axialement pour limiter la course de coulissement du pontet (20) le long de l'axe de fourchette (14) en venant en butee contre une extremite axiale associee (54, 56) de la lumiere oblongue (50). 12 3. Dispositif selon la revendication 2, caracterise en ce que le pontet (20) comporte une bague (30) qui est agencee a l'exterieur du pontet (20), qui est traversee axialement par ('axe de fourchette (14) et dans laquelle est formee la lumiere oblongue 5 (50). 4. Dispositif selon la revendication 3, caracterise en ce que la bague (30) est realisee en une seule piece avec I'un des deux bras (22, 24) du pontet (20). 5. Dispositif selon la revendication 2, caracterise en ce que 10 la goupille (48) est regue angulairement sans jeu a l'interieur de la lumiere oblongue (50) de maniere a indexer angulairement le pontet (20) par rapport a ('axe de fourchette (14). 6. Dispositif selon la revendication 3, caracterise en ce que la bague (30) comporte un trou radial (58) traversant de montage 15 de la goupille (48) qui est diametralement oppose a la lumiere oblongue (50). 7. Dispositif selon la revendication 1, caracterise : - en ce qu'il comporte deux ressorts opposes d'assistance (44, 46) dont chacun est enroule autour de ('axe de fourchette 20 (14) et est comprime par le deplacement axial du pontet (20) dans un sens associ6 en emmagasinant de l'energie sur une premiere partie de la course d'engagement de ('axe de fourchette (14), et qui libere son energie pour assister ('engagement d'un rapport sur une deuxieme partie de la course d'engagement de ('axe de 25 fourchette (14) ; - et en ce que chaque ressort d'assistance (44, 46) est monte comprime axialement entre un bras (22, 24) associe du pontet (20) et une butee commune (38) qui est liee axialement a ('axe de fourchette (14) et qui est situee axialement entre les deux 30 ressorts d'assistance (44, 46). 8. Dispositif selon ('une quelconque des revendications precedentes, caracterise en ce que la butee est un anneau de 13 butee (38) regu dans une gorge radiale (36) de I'axe de fourchette (14). 9. Dispositif selon Ia revendication precedente, caracterise en ce que I'anneau de butee (38) est un anneau elastique fendu. 5 10. Dispositif selon Ia revendication 1, caracterise en ce qu'une rondelle (40, 42) est interposee axialement entre Ia butee (36) et une extremite adjacente d'un ressort d'assistance (44, 46).