Boite séquentielle double embrayage (DCT) 7+R

[AngedeVerre]

Alors oui, encore une boite à vitesses ! Sauf que cette fois, c’est pas pareil !
Allez on y retourne, encore une fois !

Son développement a débuté en fin d’année dernière, un peu avant la Lola Aston Martin. Non content du fonctionnement et de la fiabilité de ma dernière boite cf http://www.techlug.fr/Forum/viewtopic.php?f=31&t=10643&start=15 & https://www.youtube.com/watch?v=azajcZ81m_A&t=1s j’avais envie de retravailler le concept en mettant l’accent sur la compacité. Et pour cela, j’ai utilisé les sélecteurs rotatifs oranges de la bugatti Chiron 42083.

Le cahier des charges qui en découle :
- Réduire l’encombrement de la boite en comparaison avec la version précédente
- 7+R rapports
- Butée de fin de course
- Entrées/sorties puissance et commande coïncidentes

La suite en images et explications. Attention, ce ne sont que des versions prototype des boites, il est évident que certains montages que vous verrez sont parfois approximatifs.





Mais Jamy, comment ça marche ?

Le principe est le suivant :
- L’arbre principal constitue le double embrayage et sert de part et d’autre les 2 demi-boites.
- Le changement d’état de chaque driving ring est actionné par un sélecteurs rotatifs orange situé dessous
- Leur décalage de 90° l’un par rapport à l’autre permet d’actionner 1 fois sur 2 une demi-boite puis l’autre successivement.
- La boite est décomposée d’un demi-boite paire (R, 2, 4, 6) et une boite impaire (1, 3, 5, 7)



Ca c’est pour le dual clutch. Maintenant regardons comment s’opère le changement d’état des demi-boites.

La force et la principale qualité de cette boite c’est la reproduction exacte du fonctionnement d’une transmission à double embrayage. Pour chaque rapport embrayé le rapport immédiatement suivant ou précédent est déjà engagé mais pas encore embrayé. Ce qui donne un passage de rapports délicat.

Cela étant dit, voici comment créer le décalage de synchronisation entre la boite impaire et la boite paire. Une paire de knob engrène sur un S/E composé d’une roue hero factory () munie de 2 pin tow ball (https://img.bricklink.com/ItemImage/PL/6628.png). 1 fois sur 2 ce S/E n’entraine pas le knob lié au sélecteur rotatif orange. On comprends mieux en image et c’est au final assez simple :

[/url]

Pour finir, chaque arbre équipé d’un sélecteur rotatif est verrouillé tout les 90° par un système à élastique que je ne détaille pas ici, le système est connu (Voir Bugatti Chiron 42083 ou https://www.eurobricks.com/forum/index.php?/forums/topic/133743-42056-porsche-911-gt3-rs-mods-and-improvements/&page=8&tab=comments#comment-2582268)

Ci dessous une version prototype plus avancée que la maquette présentée plus tôt. Les ratios sont identiques, seule la compacité a été améliorée : 2 tenons en moins en longueur !







Les arbres de sortie de la partie commande sont entraxés correctement de manière symétrique. Ce n’est malheureusement pas le cas pour les sorties de puissance qui sont qui sont assez éloignés et pas de manière égale par rapport à l’arbre de double embrayage. Pas terrible, c’est le seul point qui me reste à travailler.

On n’oublie pas les ratios :

R : 1,2
1 : 0,6
2 : 0,75
3 : 1
4 : 1,67
5 : 1,8
6 : 2,1
7 : 3

Alors oui la Reverse est plus rapide que le troisième rapport mais cela me faisait perdre un tenon de long, du coup… Ce n’est pas si gênant que ça en soi.

Il reste un peu de travail mais je suis satisfait de ce proto. C’est en quelque sorte un « proof of concept ».
Je vous invite à regarder la vidéo qui aide mieux à comprendre comment le tout fonctionne.



Au plaisir de vous lire dans les commentaires,
A bientôt !

[gaiapat]

Je ne connaissais pas l'astuce de la roue hero factory avec des knobs.
J'avais testé plusieurs idées pour réaliser cette fonction, mais trop complexes.
Je vais tester ton idée

[Vinz]

Sacré taf !
Les roues de hero factory c'est vrai que c'est pas mal, j'avais déjà expérimenté le principe en utilisant un knob avec un micro qui rentre dans le trou du knob (il y en a dans la gure #42082), ton montage est à coup sûr plus robuste.
Ce qui n'est pas pratique c'est que les systèmes de pin with ball qui actionne un knob, de manière générale pas spécifiquement le tien, à 1 tenon de l'axe, le diamètre réalisé par le pin with ball ne permet pas d'aller assez loin en sortie de rotation (ouai je sais pas comment le dire) pour assurer que le knob passe l'effort du maintien au quart de tour, ca se voit en fin de ta vidéo, parfois le sélecteur de gauche n’est pas en position 90°. Il faut que l'impulsion de l’actionneur soit assez forte pour qu'avec l'élan le knob soit bien au quart de tour suivant. J'avais le cas sur mon GBC qui écrit, j'étais passé avec un pin with ball à 2 tenons de l'axe, donc diamètre plus grand ce qui fait que le knob est accompagné plus loin (vous avez compris hein), mais même là avec l’usure des pièces plus des piles un peu faiblardes, parfois ca passait pas. Depuis j’ai eu une idée que je n’ai pas encore expérimentée, pour avoir une impulsion assez forte, ca serait d’avoir un deuxième actionneur du sélecteur, l’actionneur1 comprimerai un ressort (une suspension) qui en fin de course libère l’énergie emmagasinée pour l’actionneur2 (celui que tu as actuellement) qui fait tourner ton sélecteur. Etant donné qu’un ressort te délivrera toujours la même force, ca doit être plus facile à fiabiliser le passage, à tester…
Si tu peux revenir à fana fin d'année, ca sera bien si tu pouvais prendre le proto pour le voir en détail, parce que planqué au fond d'un MOC ca perd de son intérêt.
Je suis honnête j'ai pas pris le temps de suivre toutes les successions d'engrenages, suivre sur le haut puis repasser sur la photo du dessous, pas facile quand on l'a pas sous les yeux
Pour un 7+R c'est assez compact!
Bien joué!

[gaiapat]

Je viens de tester l'astuce de la boule et du knob, le système bloque si l'axe receveur est sollicité
Voici une méthode que j'ai utiliséé avec succès, avec 2 ou 4 axes receveurs.

[Vinz]

Je viens de tester l'astuce de la boule et du knob, le système bloque si l'axe receveur est sollicité

Il n'y a pas un gros effort sur les axes sollicités, même si les driving ring sont en mouvement et soumis a du couple, les nouveaux sélecteurs rotatifs désengagent aisément les driving ring des roues folles.
Je pense qu'ajouter 1 tenon à l'actionneur du knob ne soit pas assez compact pour la boite d'angedeverre

[AngedeVerre]

Ce qui n'est pas pratique c'est que les systèmes de pin with ball qui actionne un knob, de manière générale pas spécifiquement le tien, à 1 tenon de l'axe, le diamètre réalisé par le pin with ball ne permet pas d'aller assez loin en sortie de rotation (ouai je sais pas comment le dire) pour assurer que le knob passe l'effort du maintien au quart de tour, ca se voit en fin de ta vidéo,

Salut Vinz, bien vu le passage dans la vidéo ! Je pense que ce défaut est amplifié par la transmission par cardan double entre le shifter et la boite. En transmission directe par arbre en dur c'est moins flagrant.

Depuis j’ai eu une idée que je n’ai pas encore expérimentée, pour avoir une impulsion assez forte, ca serait d’avoir un deuxième actionneur du sélecteur, l’actionneur1 comprimerai un ressort (une suspension) qui en fin de course libère l’énergie emmagasinée pour l’actionneur2 (celui que tu as actuellement) qui fait tourner ton sélecteur. Etant donné qu’un ressort te délivrera toujours la même force, ca doit être plus facile à fiabiliser le passage, à tester…

Si tu arrives à sortir une maquette de ton idée pour fana ça peut être cool ! Je crois voir ce que tu conceptualises. Dans l'esprit il faut quand même que cela reste compact. Mais en effet, les pin with ball à 1 tenon d'axe ont une trajectoire angulaire insuffisante pour entrainer complètement le knob. A 2 tenons ça marche mieux mais du coup les entraxes entraineur et knob ne sont plus les mêmes.
Je pensais à un montage comme celui ci :

Je viens de tester l'astuce de la boule et du knob, le système bloque si l'axe receveur est sollicité
Voici une méthode que j'ai utiliséé avec succès, avec 2 ou 4 axes receveurs.

L'idée est excellente car l'entrainement n'est pas illégal et se fait de manière très douce. Cependant, 2 problèmes d'intégration :
- Tu n'est plus iso-config : ton entraxe est de 4 tandis que sur la boite tous les entraxes sont de 3 tenons "Je pense qu'ajouter 1 tenon à l'actionneur du knob ne soit pas assez compact pour la boite d'angedeverre" -> Exactement
- Il faut penser à adapter un croisillon symétrique, le tiens possède 3 branches : voir avec cette pièce sans doute ? https://www.bricklink.com/v2/catalog/catalogitem.page?P=48723&idColor=88#T=C&C=88

Si tu peux revenir à fana fin d'année, ca sera bien si tu pouvais prendre le proto pour le voir en détail, parce que planqué au fond d'un MOC ca perd de son intérêt.

Pas de problèmes, je pourrai venir ! J'ai choisis de présenter un démonstrateur de boite pour la Chiron. Comme tu le dis, si c'est coincé un fond d'un Moc, on ne se rend pas compte de la complexité parfois de certains mécanismes.
@+

[TechToth]

Bonjour à tous
Merci beaucoup de nous partager tes oeuvres c'est toujours un plaisir de te lire .
Du coup j'aurai deux questions :
1)

Entrées/sorties puissance et commande coïncidentes

je n'ai pas compris ce que cela signifie.
2)
Ta pignonnerie semble assez conséquente mais il est toujours difficile dans ce genre de boite de bien identifier quel engrenage est moteur et quel engrenage est libre. Plus il y a de pignons et plus il y a de frottements, as-tu perçu une difficulté par rapport à cela pour certains rapports ?
Personnellement j'avais opté pour un système avec le même nombre de pignons pour chaque rapport et pour les hautes vitesses (avec moins de couple donc) c'était plus confortable.

Ce qui n'est pas pratique c'est que les systèmes de pin with ball qui actionne un knob, de manière générale pas spécifiquement le tien, à 1 tenon de l'axe, le diamètre réalisé par le pin with ball ne permet pas d'aller assez loin en sortie de rotation (ouai je sais pas comment le dire) pour assurer que le knob passe l'effort du maintien au quart de tour, ca se voit en fin de ta vidéo, parfois le sélecteur de gauche n’est pas en position 90°. Il faut que l'impulsion de l’actionneur soit assez forte pour qu'avec l'élan le knob soit bien au quart de tour suivant.

Je comprends bien le pb mais je suis surpris car normalement sur l'axe avec knob il y a aussi le "verrouillage à 90°par élastique" dont Angedeverre parle : non seulement il verrouille tous les 1/4 de tour mais il a aussi le mérite de "prolonger" la rotation de l'axe si elle n'est pas tout à fait sur l'un des 4 points de verrouillage en questions, chez moi en gros lorsque l'axe à fait via le knob 80% de son 1/4 de tour le verrouillage force la position qui amène les 20% manquants. Mais mon mécanisme de verrouillage était plus dur que celui à élastique (mais moins élégant ) peut-être que ceci explique cela...

A noter que la version avec des bush à la place des pin with balls ne fonctionne pas c'est trop serré après.

[AngedeVerre]

Merci beaucoup de nous partager tes oeuvres c'est toujours un plaisir de te lire

Merci, et c'est toujours un plaisir d'écrire !

- Entrées/sorties puissance et commande coïncidentes

Et pourtant, c'est un sacré challenge ! A la rigueur pour les commandes c'est moins important. L'objectif est le suivant : l'axe d'entrée de la puissance doit être aligné avec celui de la sortie. Et par aligné j'entends sur les mêmes plans (horizontal et vertical). Sur les maquettes, entre l'entrée et la sortie cela revient plutôt à un "Y", on le voit sur les photos de la maquette v2 entre les axes verts et rouges. Ensuite c'est fastidieux de rejoindre les 2 bouts !

Ta pignonnerie semble assez conséquente mais il est toujours difficile dans ce genre de boite de bien identifier quel engrenage est moteur et quel engrenage est libre. Plus il y a de pignons et plus il y a de frottements, as-tu perçu une difficulté par rapport à cela pour certains rapports ?

Si tu t'en tiens aux chiffres, il y a sur la v2 40 pignons ce qui revient en moyenne à 5 pignons par vitesse ce qui est élevé en comparaison avec des boites modernes dites multiplicatrices (une BV 4 séquentielle et un multiplicateur qui s'enclenche au 5eme rapport. Design de la Bugatti Chiron 42083). On est plus sur du 2-3 pignons par vitesse en moyenne.
Comme le précise Vinz, sans avoir la boite dans les mains ou sans modélisation 3D numérique précise (2 vues minimum avec les pignons colorés et tout), je te le concède c'est compliqué de voir par où ça passe ! Surtout qu'il y certaines subtilités dans la boite paire...

Hmmmm....Difficultés dans les frottement je dirais que non puisque sinon ma boite ne fonctionnerait pas mais factuellement je répondrai oui pour la raison que tu évoques. Après c'est propre au mécanisme : créer 7 rapports distincts et indépendants c'est évident que cela consomme du pignon. Quelque part le but n'est pas de rendre une boite "compétitive" mais de prouver que c'est possible et de pouvoir proposer une solution clés en mains. J'attends La livraison des derniers pignons conçus par TLC & , peut-être sont ils la solution ?

Pour en revenir au sujet, je dirai qu'elle soufre d'avantage de discontinuités d'engrènement entre l'arbre principal (dual clutch shaft) et les mini-boites dans les rapports élevés. En effet l'arbre principal n'est maintenu qu'à chacune de ses extrémités. Les 2 roues folles du centre on tendance à se soulever et se désengager à mesure que le couple à transmettre augmente. Bon c'est simple à corriger, mais je prends un tenon dans la tronche !

Je comprends bien le pb mais je suis surpris car normalement sur l'axe avec knob il y a aussi le "verrouillage à 90°par élastique" dont Angedeverre parle : non seulement il verrouille tous les 1/4 de tour mais il a aussi le mérite de "prolonger" la rotation de l'axe si elle n'est pas tout à fait sur l'un des 4 points de verrouillage en questions, chez moi en gros lorsque l'axe à fait via le knob 80% de son 1/4 de tour le verrouillage force la position qui amène les 20% manquants. Mais mon mécanisme de verrouillage était plus dur que celui à élastique (mais moins élégant ) peut-être que ceci explique cela...

Je te rejoins complètement. J'ajouterai simplement par rapport à ta dernière phrase : Plus ton mécanisme est dur mieux il fonctionne et absorbe les "rebroussements" du knob. Cependant cela se répercute sur toute la chaine cinématique de commande. Pour rappel, sur cette boite il faut 3 mécanismes de verrouillage dont 2 actifs simultanément. Je te laisse imaginer l'effort nécessaire en entrée avec 2 verrouillages durs... Je dirai pour le coup que c'est une question de dosage; ni trop làche, ni trop ferme.
Tu faisais références à ce montage ? https://live.staticflickr.com/65535/48239182211_e6d0d700b0_z.jpg. Si oui, effectivement il est vénère !

A noter que la version avec des bush à la place des pin with balls ne fonctionne pas c'est trop serré après.

Sûr ? j'ai le montage entre les mains là lol ! Attention les demi-bush sont importants, on peut également en ajouter sous la roue factory.

Je vois que l'on s'alimente mutuellement, ce serait mentir de dire que l'idée de la roue factory ne vienne pas de ton post : http://www.techlug.fr/Forum/viewtopic.php?f=31&t=11857&p=193106#p193106 (beau boulot au passage )

Merci pour vos remarques, ça permet de prendre du recul;

[TechToth]

Salut
merci pour la réponse entrée/sortie coïncidentes c'est plus clair à présent.
ok pour les faibles frottements (mais du coup on a encore plus envie de savoir comment c'est foutu à l'intérieur )
Effectivement en quelques années le nombre types de roues dentées, normales et/ou folles, a bien changé, ca booste le champ des possibles
Oui je faisais bien référence au post de ma BV 6+N+R pour les verrouillages à 90° et effectivement le changement de vitesse est assez dur mais sans être un truc de mammouth non plus. de mémoire les élastiques étaient effectivement un peu trop souples (et puis j'aime poo les élastiques, ca pète )
Enfin concernant les bush sur la roue hero factory tu me files le doute là, faudrait que je regarde.
Tout ca me donne très envie de remettre la main sur les pièces , mais j'ai pas du tout le temps en ce moment : télétravail/gamins/boulot de madame toussa toussa... (mais bon c'est tellement rien à côté de ce que vivent les soignants ...)

Donne nous vite des détails en plus