FR2760263A1

FR2760263A1 - ASSISTANCE DEVICE FOR GEARBOX

Info

Publication number: FR2760263A1
Application number: FR9702411A
Authority: FR
Inventors: Dominique Crasset
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-02-28
Filing date: 1997-02-28
Publication date: 1998-09-04
Anticipated expiration: 2017-02-28
Also published as: WO1998038444A1; FR2760263B1

Abstract

The invention concerns a gear box booster device in which a barrel (5) controls the displacement of a shift fork (2), comprising an actuator (11) arranged, in a first phase of gear shifting from dead centre, to be positioned by rotation of the barrel for sensing the direction of the displacement of the shifting fork, and in a second phase of said gearshift, to boost the movement required by the barrel upstream of the latter.

Description

DISPOSITIF D'ASSISTANCE POUR BOITE DE VITESSES
La présente invention concerne un dispositif d'assistance pour boîte de vitesse, et plus particulièrement pour boîte de vitesse commandée par barillet.ASSISTANCE DEVICE FOR GEARBOX
The present invention relates to an assistance device for a gearbox, and more particularly for a barrel-controlled gearbox.

De telles boîtes de vitesse sont bien connues, et sont notamment utilisées sur les motocyclettes, où le barillet est intégré à la boîte proprement dite dont il commande directement les fourchettes. Le document WO-A96/23995 décrit également une commande de boîte de vitesse par barillet, mais ce dernier est extérieur à la boîte et la commande par l'intermédiaire d'une tringlerie et de leviers. Such gearboxes are well known, and are used in particular on motorcycles, where the barrel is integrated into the gearbox itself, of which it directly controls the forks. Document WO-A96 / 23995 also describes a gearbox control by barrel, but the latter is outside the box and controls it via a linkage and levers.

Le document précité prévoit par ailleurs une assistance entre le levier de vitesse et le barillet, c'est-à-dire en amont de ce dernier. Cette assistance a donc pour effet de faciliter l'entraînement en rotation du barillet par l'usager. The aforementioned document also provides assistance between the gear lever and the barrel, that is to say upstream of the latter. This assistance therefore has the effect of facilitating the rotary drive of the barrel by the user.

Un tel agencement donne d'une manière générale satisfaction. Such an arrangement generally gives satisfaction.

Toutefois, les pistes du barillet qui agissent comme des cames offrent avec le pion qui circule en elles un contact linéique. Ce contact est le lieu de contraintes mécaniques élevées, notamment pendant l'engagement des vitesses, et tout particulièrement lorsque la rotation du barillet est assistée.However, the tracks of the barrel which act like cams offer with the pawn which circulates in them a linear contact. This contact is the site of high mechanical stresses, in particular during engagement of the gears, and very particularly when the rotation of the barrel is assisted.

Dans certains cas, ces contraintes interdisent une tenue dans le temps suffisante.In some cases, these constraints prohibit sufficient wear over time.

La présente invention vise à pallier ces inconvénients. The present invention aims to overcome these drawbacks.

A cet effet, I'invention a pour objet un dispositif d'assistance pour boîte de vitesse dans laquelle un barillet commande le déplacement d'une fourchette, caractérisé par le fait qu'il comprend un actionneur agencé pour, dans une première phase du passage d'une vitesse à partir du point mort, être mis par la rotation du barillet dans une position de détection du sens de déplacement de la fourchette, et dans une deuxième phase du passage de ladite vitesse, assister un mouvement demandé par le barillet en aval de ce dernier. To this end, the invention relates to an assistance device for a gearbox in which a barrel controls the movement of a fork, characterized in that it comprises an actuator arranged for, in a first phase of passage from a speed from neutral, be set by the rotation of the barrel in a position for detecting the direction of movement of the fork, and in a second phase of the passage of said speed, assist a movement requested by the barrel downstream of the last.

II ne s'agit donc plus ici, comme dans l'art antérieur, d'assister la rotation du barillet, ce qui conduit à augmenter les contraintes sur la piste et le pion suiveur. Au contraire, I'assistance intervient dans l'invention en aval du barillet, pour assister le mouvement de passage de vitesse commandé par ce dernier et donc soulager les efforts transmis de la piste au pion suiveur. A la limite, le barillet pourrait n'être considéré que comme la commande de l'actionneur, ce dernier prenant en charge la quasi totalité des efforts nécessaires au mouvement de passage de vitesse. It is therefore no longer here, as in the prior art, to assist the rotation of the barrel, which leads to increasing the stresses on the track and the follower pin. On the contrary, assistance is involved in the invention downstream of the barrel, to assist the gear change movement commanded by the latter and therefore relieve the forces transmitted from the track to the follower pin. Ultimately, the barrel could be considered only as the control of the actuator, the latter taking charge of almost all of the forces necessary for the gear shift movement.

Par ailleurs, et selon un autre aspect de l'invention, le passage d'une vitesse à partir du point mort s'effectue selon l'invention en deux phase. Furthermore, and according to another aspect of the invention, the passage of a gear from the neutral point is carried out according to the invention in two phases.

L'assistance n'intervient pas au cours de la première phase, pendant laquelle l'actionneur ne fait que se positionner en fonction du sens de rotation du barillet. Ce n'est qu'au cours de la deuxième phase, lors de l'enclenchement de la vitesse où les efforts sont le plus élevés, que l'assistance intervient.The assistance does not intervene during the first phase, during which the actuator only positions itself according to the direction of rotation of the barrel. It is only during the second phase, during the engagement of the speed where the efforts are the highest, that the assistance intervenes.

Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, ledit actionneur est un vérin hydraulique. In a particular embodiment of the invention, said actuator is a hydraulic cylinder.

Plus particulièrement, ledit vérin peut comporter, entre son carter et un tiroir distributeur, une chemise tournante dont la rotation est commandée par la commande du barillet. More particularly, said cylinder may comprise, between its casing and a distributor drawer, a rotating jacket whose rotation is controlled by the control of the barrel.

Egalement dans un mode de réalisation particulier, la commande du barillet est une commande séquentielle, par exemple du type de celle décrite dans le document précité. Also in a particular embodiment, the control of the barrel is a sequential control, for example of the type described in the aforementioned document.

La chemise peut dans ce cas être entraînée en rotation par un porte cliquets de commande du barillet. The jacket can in this case be rotated by a pawl control barrel holder.

Un pion suiveur de piste peut être monté solidaire d'une fourchette de passage de vitesse, ledit actionneur étant agencé pour assister le mouvement dudit pion et de ladite fourchette. A track follower pin can be mounted integral with a gear shift fork, said actuator being arranged to assist the movement of said pin and said fork.

Dans le cas d'un actionneur constitué par un vérin hydraulique, le pion et la fourchette peuvent alors être solidaires de la tige dudit vérin. In the case of an actuator constituted by a hydraulic cylinder, the pin and the fork can then be integral with the rod of said cylinder.

On décrira maintenant, à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation particulier de l'invention, en référence aux dessins schématiques annexés dans lesquels:
- la figure 1 est une vue schématique d'ensemble d'un dispositif selon l'invention;
- la figure 2 est une vue en perspective éclatée de l'actionneur utilisé dans le dispositif de la figure 1;
- les figures 3A, 6A et 7A sont des vues en coupe longitudinale, selon les lignes IIIA-IIIA, VIA-VIA et VIIA-VIIA des figures 3B, 6B et 7B respectivement, de l'actionneur de la figure 2, dans différentes phases de fonctionnement;
- les figures 4A, 5A et 8A sont des vues en coupe longitudinale, selon les lignes IVA-IVA, VA-VA et VIIIA-VIIIA des figure 4A, 5A et 8A respectivement dans leur partie médiane et selon les lignes IV'A-lVA, VA
VA et VIll'A-VIll'A des figure 4A, 5A et 8A respectivement dans leurs parties d'extrémités, de l'actionneur de la figure 2, dans d'autres phases de fonctionnement; et
- les figures 3B à 8B sont des vues en coupe transversale selon les lignes IlIB-lIIB à VIllB-VIlIB des figures 3A à 8A.A particular embodiment of the invention will now be described, by way of nonlimiting example, with reference to the appended schematic drawings in which:
- Figure 1 is a schematic overview of a device according to the invention;
- Figure 2 is an exploded perspective view of the actuator used in the device of Figure 1;
- Figures 3A, 6A and 7A are views in longitudinal section, along the lines IIIA-IIIA, VIA-VIA and VIIA-VIIA of Figures 3B, 6B and 7B respectively, of the actuator of Figure 2, in different phases Operating;
- Figures 4A, 5A and 8A are views in longitudinal section, along the lines IVA-IVA, VA-VA and VIIIA-VIIIA of Figures 4A, 5A and 8A respectively in their middle part and along the lines IV'A-lVA , GO
VA and VIll'A-VIll'A of FIGS. 4A, 5A and 8A respectively in their end portions, of the actuator in FIG. 2, in other operating phases; and
- Figures 3B to 8B are cross-sectional views along the lines IIIB-IIIB to VIllB-VIlIB of Figures 3A to 8A.

Le dispositif de la figure 1 a pour fonction le passage séquentiel des vitesses, à l'aide d'un levier 1, d'une boîte de vitesse dont seule la fourchette 2 de première et de seconde est représentée. On pourra se référer, pour une description plus détaillée d'une telle fonction, au document WO96/23995 précité. The device of FIG. 1 has the function of sequential gear shifting, using a lever 1, of a gearbox of which only the fork 2 of the first and second is shown. Reference may be made, for a more detailed description of such a function, to the aforementioned document WO96 / 23995.

L'ensemble constitué par le levier 1, la tringlerie 3, le porte cliquets 4, et le barillet 5 est conforme à l'état de la technique décrit dans le document précité, et ne sera donc pas décrit plus en détail. On observera que l'on n'a pas représenté la piste de sélection du barillet, pour laquelle il n'est pas nécessaire de prévoir d'assistance (encore qu'une telle assistance peut être prévue conformément à l'invention), ni d'éventuelles autres pistes de passage, associées à d'autres fourchettes de boîte, que la piste 6 de passage en première et en seconde à partir du point mort, associée à la fourchette 2. The assembly constituted by the lever 1, the linkage 3, the pawl holder 4, and the barrel 5 conforms to the state of the art described in the aforementioned document, and will therefore not be described in more detail. It will be observed that the barrel selection track has not been shown, for which it is not necessary to provide assistance (although such assistance may be provided in accordance with the invention), nor d '' possible other passage tracks, associated with other gearbox forks, than track 6 for first and second passage from neutral, associated with fork 2.

Cette association est réalisée par l'intermédiaire du pion 7 suiveur de piste, solidaire d'un support 8 de fourchette 2. Le support 8 est lui même fixé à l'extrémité de la tige 9 du tiroir 10 du vérin distributeur 11 d'assistance. This association is carried out by means of the track follower pin 7, integral with a support 8 of fork 2. The support 8 is itself fixed to the end of the rod 9 of the drawer 10 of the distributor cylinder 11 for assistance .

Le vérin 11 est composé d'un carter extérieur 12, d'une chemise 13 montée rotative dans le carter 12, et du tiroir 10 coulissant dans la chemise 13. La chemise 13 est solidaire d'un pignon 14 engrenant avec une denture 15 formée sur le porte cliquets pour commander la chemise en rotation. Le rapport de démultiplication est ici de 1. The jack 11 is composed of an outer casing 12, of a sleeve 13 rotatably mounted in the casing 12, and of the drawer 10 sliding in the sleeve 13. The sleeve 13 is integral with a pinion 14 meshing with a toothing 15 formed on the ratchet holder to control the rotating shirt. The reduction ratio is here 1.

Le tiroir 10 comporte trois épaulements, un central 16 et deux latéraux 17 et 18 qui délimitent dans le vérin quatre chambres 19 à 22 respectivement à partir de l'extrémité du vérin opposée à sortie de la tige 9. The drawer 10 has three shoulders, a central 16 and two lateral 17 and 18 which delimit in the cylinder four chambers 19 to 22 respectively from the end of the cylinder opposite to the outlet of the rod 9.

Deux mortaises 23 et 24 formées dans le prolongement l'une de l'autre à l'intérieur et le long d'une génératrice de la chemise 13, mettent en communication les chambres 19 et 20 et, respectivement, 21 et 22.Two mortises 23 and 24 formed in the extension of one another inside and along a generator of the jacket 13, connect the chambers 19 and 20 and, respectively, 21 and 22.

Le carter 12 possède dans sa partie longitudinalement médiane, dans une même section transversale, deux orifices 25 et 26, angulairement espacés, ici de 90" Il possède par ailleurs dans le plan de symétrie de ces orifices 25 et 26, mais à ieur opposé, un troisième orifice 27. Il possède enfin, de part et d'autre de l'orifice 27 et sur la même génératrice, des quatrième et cinquième orifices 28 et 29. The casing 12 has, in its longitudinally median part, in the same cross section, two orifices 25 and 26, angularly spaced, here 90 ". It also has in the plane of symmetry of these orifices 25 and 26, but opposite them, a third orifice 27. Finally, it has, on either side of the orifice 27 and on the same generator, fourth and fifth orifices 28 and 29.

Les orifices 25 et 26 sont reliés par des canalisations 30 à la sortie haute pression 31 d'une pompe hydraulique 32, et les orifices 27, 28 et 29 sont reliés par une canalisation 33 au réservoir 34 de la pompe. The openings 25 and 26 are connected by pipes 30 to the high pressure outlet 31 of a hydraulic pump 32, and the openings 27, 28 and 29 are connected by a pipe 33 to the reservoir 34 of the pump.

La chemise 13 possède un orifice circulaire médian 35 qui, dans la position angulairement neutre de la chemise, est en vis-å-vis de l'orifice 27 du carter 12, et deux orifices oblongs 36 et 37 qui sont en vis-à-vis des orifices 28 et 29 du carter quelle que soit la position angulaire de la chemise dans le carter. Elle possède en outre un autre orifice circulaire 38 diamétralement opposé à l'orifice 35, entre les extrémités des mortaises 23 et 24. The jacket 13 has a central circular orifice 35 which, in the angular neutral position of the jacket, is opposite the orifice 27 of the casing 12, and two oblong orifices 36 and 37 which are opposite screws of the holes 28 and 29 of the casing whatever the angular position of the jacket in the casing. It also has another circular orifice 38 diametrically opposite the orifice 35, between the ends of the mortises 23 and 24.

On décrira maintenant le fonctionnement de ce dispositif en référence aux figures 3 à 8. The operation of this device will now be described with reference to Figures 3 to 8.

Les figures 3A et 3B représentent l'actionneur dans la configuration où il se trouve lorsque la boîte de vitesse est au point mort. La fourchette 2 est en position médiane et le barillet est à l'origine des positions angulaires. Figures 3A and 3B show the actuator in the configuration it is in when the gearbox is in neutral. The fork 2 is in the middle position and the barrel is at the origin of the angular positions.

Dans cette situation, le tiroir 10, qui est en position médiane dans le carter 12 et la chemise 13, obstrue les orifices 25 et 26 d'alimentation et la bâche 27. D'autre part, les chambres 19 et 22 sont en communication avec les orifices de bâche 28 et 29 grâce aux mortaises 23 et 24. L'assistance est donc inactive.In this situation, the drawer 10, which is in the middle position in the casing 12 and the jacket 13, obstructs the supply orifices 25 and 26 and the cover 27. On the other hand, the chambers 19 and 22 are in communication with the cover holes 28 and 29 using mortises 23 and 24. The assistance is therefore inactive.

Si l'utilisateur actionne le levier 1 pour engager la première vitesse, le porte cliquets 4 tourne et entraîne le barillet 5 dans une certaine direction par l'intermédiaire d'un de ses cliquets. Par l'intermédiaire de la piste 6 et du pion 7, le tiroir 10 se déplace, ici vers la droite. Les figures 4A et 4B montrent la configuration de l'actionneur après une rotation de 30 du barillet. Dans cette configuration, la chemise 13 a tourné de 30 dans le carter 12, ce qui, combiné avec la translation du tiroir 10, ferme les orifices 27 et 29. En revanche, ''orifice 28 reste ouvert, et l'orifice 25 ou l'orifice 26, selon le sens de rotation de la chemise, est sur le point de s'ouvrir. A cet instant, I'assistance est encore inactive. If the user actuates the lever 1 to engage the first gear, the pawl holder 4 rotates and drives the barrel 5 in a certain direction by means of one of its pawls. Via track 6 and pin 7, drawer 10 moves, here to the right. FIGS. 4A and 4B show the configuration of the actuator after a rotation of 30 of the barrel. In this configuration, the jacket 13 has turned 30 in the casing 12, which, combined with the translation of the drawer 10, closes the orifices 27 and 29. On the other hand, '' orifice 28 remains open, and orifice 25 or the orifice 26, according to the direction of rotation of the jacket, is about to open. At this time, assistance is still inactive.

Pour une rotation de la chemise 13 supérieure à 30 , et jusqu'à 45C (Figures 5A et 5B), et un déplacement supplémentaire vers la droite du tiroir 10, correspondant à l'enclenchement de la première vitesse, I'assistance devient effective du fait de l'alimentation de la chambre 22 par l'orifice 25 ou l'orifice 26 avec lequel elle communique par la mortaise 24. On observe que l'orifice 29 est fermé par le tiroir 10 et que l'orifice 27 est fermé par la rotation de la chemise 13 dans le carter 12. En revanche, L'orifice 28 est ouvert, ce qui permet d'évacuer le fluide hydraulique de la chambre 19 pendant le déplacement du tiroir 10 vers la droite, par l'intermédiaire de la mortaise 23. For a rotation of the jacket 13 greater than 30, and up to 45C (Figures 5A and 5B), and an additional movement to the right of the drawer 10, corresponding to the engagement of the first speed, the assistance becomes effective from feeds the chamber 22 through the orifice 25 or the orifice 26 with which it communicates through the mortise 24. It is observed that the orifice 29 is closed by the drawer 10 and that the orifice 27 is closed by the rotation of the liner 13 in the casing 12. On the other hand, the orifice 28 is open, which makes it possible to evacuate the hydraulic fluid from the chamber 19 during the movement of the slide 10 to the right, via the mortise 23.

Lorsque la première vitesse est engagée, le levier 1 est relâché et est ramené en position médiane par des moyens élastiques non représentés. Le porte cliquets 4 et la chemise 13 reviennent à la position angulaire d'origine, tandis que le tiroir 10 reste en butée vers la droite, comme représenté aux figures 6A et 6B. Dans cette configuration, les orifices 27 et 28 sont ouverts, alors que les orifices 25, 26 et 29 sont fermés. L'assistance ne produit donc aucun effort. When the first gear is engaged, the lever 1 is released and is returned to the middle position by elastic means not shown. The pawl holder 4 and the sleeve 13 return to the original angular position, while the drawer 10 remains in abutment to the right, as shown in FIGS. 6A and 6B. In this configuration, the openings 27 and 28 are open, while the openings 25, 26 and 29 are closed. The assistance therefore produces no effort.

Lorsque l'utilisateur agit de nouveau sur le levier 1 pour désengager la première vitesse et commencer à enclencher la seconde, il provoque d'abord une rotation de 30 du porte cliquet 4 et de la chemise 13, dans le même sens que précédemment. Simultanément, le tiroir 10 est ramené vers la gauche, passe par sa position médiane au franchissement du point mort, et se retrouve dans la position de la figure 7A symétrique de celle de la figure 2A. La chambre 22 s'est vidée par la bâche 27 puis par la bâche 29 par communication par la mortaise 24, tandis que la chambre 19 s'est remplie par l'orifice 28 et la mortaise 23. Les orifices 25 et 26 ont été masqués pendant toute cette phase de sorte que l'assistance est restée inactive. When the user acts again on the lever 1 to disengage the first gear and start to engage the second, it first causes a rotation of 30 of the pawl holder 4 and of the sleeve 13, in the same direction as before. Simultaneously, the slide 10 is brought back to the left, passes through its middle position when crossing neutral, and finds itself in the position of FIG. 7A symmetrical with that of FIG. 2A. The chamber 22 is emptied by the cover 27 then by the cover 29 by communication through the mortise 24, while the chamber 19 is filled by the orifice 28 and the mortise 23. The orifices 25 and 26 have been masked throughout this phase so that assistance has remained inactive.

Enfin, lorsque l'utilisateur poursuit son action sur le levier 1 pour enciencher la seconde vitesse, la chemise 13 poursuit sa rotation jusqu'à 45" (figures 8A et 8B) en découvrant l'orifice 25 ou l'orifice 26 et en masquant l'orifice 27, L'orifice 28 restant fermé et l'orifice 29 ouvert. La chambre 22 peut se vider par l'orifice 29 par l'intermédiaire de la mortaise 24, tandis que la chambre 19 est alimentée par l'orifice 25 ou 26 par l'intermédiaire de la mortaise 23. L'assistance est donc effective. Finally, when the user continues his action on the lever 1 to set the second speed, the shirt 13 continues its rotation up to 45 "(FIGS. 8A and 8B) by uncovering the orifice 25 or the orifice 26 and by masking the orifice 27, the orifice 28 remaining closed and the orifice 29 open. The chamber 22 can be emptied by the orifice 29 via the mortise 24, while the chamber 19 is supplied by the orifice 25 or 26 via mortise 23. Assistance is therefore effective.

Lorsque l'utilisateur souhaite rétrograder de seconde en première, le fonctionnement est identique, à l'exception du sens de rotation de la chemise 13 dans le carter 12, L'autre des orifices 25 ou 26 étant utilisé. When the user wishes to downshift from second to first, the operation is identical, except for the direction of rotation of the jacket 13 in the casing 12, the other of the orifices 25 or 26 being used.

On constate par conséquent que, dans tous les cas de passage de vitesse à partir du point mort, le tiroir commence par se positionner en fonction du sens de déplacement de la fourchette, tandis que l'assistance reste inactive. Ce n'est qu'à l'expiration de cette première phase que l'assistance devient active, dans le sens déterminé par le prépositionnement. It can therefore be seen that, in all cases of shifting from neutral, the drawer begins by positioning itself as a function of the direction of movement of the fork, while the assistance remains inactive. It is only at the expiration of this first phase that assistance becomes active, in the direction determined by prepositioning.

On observera que les chambres 19 et 22 pourraient être reliées par des canalisations hydrauliques à des chambres annexes de vérin extérieur. It will be observed that the chambers 19 and 22 could be connected by hydraulic pipes to annex chambers of the external jack.

Claims

1- Assistance device for gearbox in which a barrel (5) controls the movement of a fork (2), characterized in that it comprises an actuator (11) arranged for, in a first phase of passage from a speed from neutral, be set by the rotation of the barrel in a position for detecting the direction of movement of the fork, and in a second phase of the passage of said speed, assist a movement requested by the barrel downstream of the last.

2- Device according to claim 1, wherein said actuator is a hydraulic cylinder.

3- Device according to claim 2, wherein said cylinder comprises, between its housing (12) and a distributor drawer (10), a rotating jacket (13) whose rotation is controlled by the control of the barrel.

4- Device according to any one of claims 1 to 3, wherein the control of the barrel is a sequential control.

5- Device according to all of claims 3 and 4, wherein the jacket is rotated by a pawl holder (4) for controlling the barrel.

6- Device according to any one of claims 1 to 5, wherein a pin (7) track follower (6) is integral with said fork, said actuator being arranged to assist the movement of said pin and said fork.

7- Device according to all of claims 2 and 6, wherein the pin and the fork are integral with the rod (9) of said cylinder.