Brevet FR2341069A1 — publié le 19770909

La présente invention due à la collaboration de MM. J.J ROUTANT et J.h SAF2JEL se rapporte aux dispositifs de synchronisation pour boites de vitesses reliées à un moteur à explosion par l'intermédiaire d'un embrayage et comprenant par exemple un couple de pignons en prise constatez entrains en rotation par le noteur lorsque le levier de changeaient de vitesses est au point mort. Elle a pour but de supprimer les claquements de pignons au point mort. Il est bien connu que, par suite de l'irrégularité cyclique, inhérente au principe de fonctionne-ent des moteurs à explosion, des claquements se produisent fréquemment entre les dents des couples de pignons en prise de la boite de vitesses, lorsque son levier de commande se trouve dans sa position de point mort et que le moteur du véhicule tourne au ralenti. Pour éliminer ces claquements, on peut doubler le pignon mené d'un disque comportant une denture identique à celle du pignon et des moyens élas tilles relient le pignon et le disque pour créer un décalage angulaire entre leurs dentures respectives. Un exemple d'une telle réalisation est donné dans le brevet français 1 543 206 aux noms de}aDemanderesse;. Par cette solution il est nécessaire de prévoir autant de dispositifs qu'il y a de couples de pignons en prise dans la charnu cinématique. C'est ainsi que, dans une chaine cinématique comportant successivement un pignon menant, un pignon intermédiaire et un pignon mené, il faut placer un dispositif sur deux des pignons pour éliminer complètement les claquements. De mimez lorsqu'un mécanisme de transmission pour véhicule automobile comporte plusieurs couples de pignons en prise entraînés en rotation au point mort, il est nécessaire de placer un dispositif anticlaquement sur un pignon de chaque couple. Certains dispositifs assurent le freinage permanent des pignons et nuisent de ce fait au bon fonctionnement des synchroniseurs. L'invention a pour but d'obtenir l'élimination des claquements de dentures au point mort et au ralenti par un dispositif particulièrement simple et efficace, intégré à un dispositif de synchronisation des éléments de la boîte de vitesses, du type comportant un moyeu fixé sur l'arbre mené de 'la boite de vitesses, un inulchon baladeur monté à déplacement axial sur ledit moyeu, au moins un anneau de synchronisation à surface de friction conique solidaire en rotation d'un pignon devant être rendu solidaire en rotation de 1 arbre mené.Dans ce type de synchroniseur connu par le brevet 1 225 661 déposé le 24 octobre 1958 au nom de la Demanderesse, un ressort de poussée est en appui sur l'anneau de synchronisation et sur le pignon porteur de la denture de crabotage avec laquelle le manchon baladeur est susceptible d'entre mis en prise, On obtient de la sorte un frottement induit entre le moyeu et l'anneau de synchronisation qui permet un décalage angulaire dudit anneau et un barrage au déplacement axial du manchon baladeur vers la denture de crabotage tant qu'il subsiste une vitesse relative entre l'arbre mené et le pi non devant être solidarisé avec ledit arbre. Ce frottement est ilsuffisant pour assurer le freinage dudit pignon et ne permet pas d'éliminer les claquements entre les dents des couples de pignons en prise de la boîte de vitesses. L'invention se propose d'augmenter temporairement le frottement entre l'anneau de synchronisation lié angulaire-nent à un pignon mené et un élément du dispositif lié angulairement à l'arbre mené dans le but d'obtenir un ralentissement suffisant du pignon et l'élimination des claquements entre les dents des couples de pignons en prise. L'invention a donc pour objet un dispositif de synchronisation dans lequel la surface de friction conique de l'anneau de synchronisation est tempo- rairement en contact avec la surface de friction homologue du manchon baladeur lorsque la vitesse de rotation de l'arbre mené est nulle ou réduite et dans lequel lesdites surfaces de frictio t séparent automatique-ent lorsque la vitesse de l'arbre mené tend à augmenter. Conformément à l'invention le moyeu fixé sur arbre mené de la boîte de vitesses possède des chambres dont l'ouverture est dirigée vers la périphérie du moyeu et des masses centrifuges disposées dans lesdites chambres. Selon l'invention, les masses possèdent respectivement un talon disposé à proximité d'un chanfrein porté par une jante de l'anneau de synchronisation. On con çoit donc que lesdits talon et chanfrein participent simultanément au déplacement axial de l'anneau de synchronisation à l'encontre de la force exercée par le ressort de poussée en appui sur le pignon porteur de la denture de crabotage du pignon mené et à la suppression du frottement entre les surfaces de friction coniques de l'anneau de synchronisation et la surface de friction conique du manchon baladeur. Réciproquement, la distance entre la surface inclinée du talon de la masse et le chanfrein de la jante de l'anneau de synchronisation permet le contact entre la surface de friction conique de l'anneau de synchronisation et la surface de friction conjuguée du manchon baladeur. Ce contact de friction induit un couple de freinage dans l'anneau de synchronisation et par voie de conséquence dans le pignon mené qui lui est solidaire. Le couple de freinage du pignon mené par rapport au pignon menant permet d'obtenir un contact permanent entre les flancs des dents du pignon menant et du pignon mené. On supprime ainsi les claquements des dentures lorsque le levier de commande de la boîte de vitesses et le manchon baladeur se trouvent dans la position de point mort et lorsque le moteur du véhicule tourne au ralenti. Par contre le frottement induit entre les surfaces coniques consécutif à l'appui des masses sur la jante de l'anneau de synchronisation tend à disparaître au fur et à mesure de l'augmentation de la vitesse de l'arbre mené. La force centrifuge soulève alors les masses et permet le recul des anneaux de synchronisation, suppri-nt ainsi le couple de freinage nuisible au bon fonctionneient des synchrotiseurs. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description d'un exemple de réalisation non limitatif en référence au dessin dans lequel La figure 1 est une coupe axiale d'un synchroniseur selon l'invention, représenté en position de repos de l'arbre mené ou lorsque ce dernier tourne à vitesse réduite. La figure 2 est une vue partielle du synchroniseur de la figure 1, en cours de fonctionnement normal de la boite de vitesses. La figure 3 est une vue partielle du synchroniseur en position de crabotage avec l'un des pignons menés. La figure 4 est une vue de détail montrant les débattements possibles d'une languette d'un cône dans l'encoche axiale correspondante d'un pignon. Ainsi qu'il est usuel dans les boîtes de vitesses, le synchroniseur représenté à la figure 1 comprend, montés autour d'un même arbre mené 1, deux pignons menés montés fous 2 - 3 sur ledit arbre et correspondant à deux combinaisons de vitesse différentes et entre eux un manchon baladeur 4 coulissant à cannelures axialement sur un moyeu 5, solidaire par clavetage en 6 de l'arbre 1. Ce baladeur 4 est destiné à être mis en prise par l'intermédiaire de sa denture interne, avec l'une ou l'autre des dentures de crabotage respectives 7 et 8 des pignons 2 et 3. Pour l'exécution correcte de cette mise en prise on utilise, disposé entre le baladeur et chaque pignon, un anneau mobile de synchronisation, ici les anneaux 9 et 10. L'invention réside dans un agencement de certains éléments du moyeu présentant un faible encombrement et procurant une construction simple, en mtme temps aussi qu'un fonctionnement satisfaisant. Dans cet agencement le moyeu 5 possede des chambres 20 débouchant à la périphérie du moyeu de sorte que l'ouverture desdites chambres exempte de cannelures laisse le passage à l'introduction de masses centrifuges 21. En règle générale il suffira d'utiliser 3 masses et 3 chambres régulièrement réparties à la périphérie du moyeu 5. Les masses 21 possèdent respectivement un talon 22 à surface inclinée 221. Les talons 22 des différentes masses sont disposés à proximité d'un chanfrein 23 de surface correspondante 231, disposé sur la jante 24 de l'anneau de synchronisation. Un ressort de poussée 14 est bloqué en rotation par rapport au pignon 2 qui présente, à cet effet, une encoche radiale dans laquelle vient s'engager l'extrémité recourbée du ressort. Le ressort 14 prend également appui sur un talon 25 disposé dans l'orîîce de passage de l'arbre 1 au travers dudit anneau 9 ou 10. Dans sa position de repos chcque anneau 9 ou 10 est centré radiGement par sa jante 24 engagée dans la gorge 13 du moyeu 5 du baladeur et on assure le contact entre les profils de friction coniques de chaque anneau et du baladeur sous l'action du ressort 24, ce qui permet d'obtenir un couple de freinage sur les pignons menés 2 et 3. Ainsi, lorsque le véhicule est à l'arrat et lorsque le moteur tourne, le pignon mené 2 ou 3 est soumis à un couple de freinage suffisant pour supprimer les chocs entre les dentures des pignons en prise. L'arbre mené 1 est immobile et les masses centrifuges 21 sont sans action. Lorsque le véhicule est en mouvement, l'arbre mené I tourne, ce qui a pour effet de soumettre les masses 21 à la force centrifuge. La décomposition de cette force au niveau du talon 22 met en évidence une composante axiale f qui s'oppose à l'action du ressort 14 et permet de repousser légèrement 1 'anneau de synchronisation vers le pignon mené correspondant et de supprimer la friction entre les surfaces coniques de l'anneau et du baladeur. Lorsque le baladeur demeure dans sa position de repos, la vitesse relative de 1 'arbre 1 par rapport au pignon mené fait que l'anneau de synchro nisation correspondant est en appui sur le flanc 19 des encoches axiales 12 prévues sur le pignon mené sous l'action du couple de freinage induit par le frottement des masses 21 sur la jante 24 de l'anneau de synchronisation. Le déplacement angulaire de l'anneau de synchronisation ainsi obtenu correspond à la phase d'armement du dispositif de synchronisation. Du mode de fonctionnement précité on voit que le frottement induit entre les surfaces de friction tend disparaître au fur et à mesure de l'aug mentation de la vitesse de l'arbre mené. La force centrifuge soulève alors les masses et permet la rotation libre des anneaux de synchronisation suppri mant ainsi le couple de freinage nuisible au bon fonctionnement des synchroniseurs. | Sans sortir du cadre de l'invention, il sera bien entendu possible de concevoir les masses 21 sous des formes différentes (prismatique, tronco nique, cylindrique) étant bien entendu que celles-ci doivent présenter un talon, bourrelet ou tout moyen équivalent susceptible d'entrer en contact avec la jante correspondante de l'anneau de synchronisation. Il est A noter que les autres phases de fonctionnement du dispositif de synchronissation telles que la mise en appui de l'anneau de synchronivation sur le manchon baladeur, la synchronisation et le crabotage,sont expliquéstdans le B.F. 1.225.661 précité et sont désormais bien connucsde I(homme de l'art. REVENDICATIONS 1 - Dispositif de synchronisation pour boîtes de vitesses à pignons qui comprend un moyeu fixé sur arbre mené de la boîte de vitesses, un manchon baladeur monte à déplacement axial sur ledit moyeu, au moins un anneau de synchronisation à surface de friction conique solidaire en rotation d'un pignon à solidariser avec ledit arbre, un ressort de poussée en appui sur l'anneau de synchronisation et~sur le pignon porteur de la denture de crabotage avec laquelle le manchon baladeur est susceptible d'être mis en prise ; caractérisé par le fait que le moyeu (5) possède des chambres (20) dont l'ouverture est dirigée vers la périphérie du moyeu et des masses centrifuges (21) disposées dans lesdites chrmbres (20) et que les masses possèdent respectivement un talon (22) disposé à proximité d'un chanfrein (23) porté par une jante (24) de l'anneau de synchronisation (9,10) lesdits talon et chanfrein (22, 23) participant simultanément au déplace ment axial de l'anneau de synchronisation à l'encontre de la force exercée par le ressort de poussée (14) en appui sur le pignon (2,3) porteur de la denture de crabotage (7,8),à la suppression du frottement entre les surfaces de friction coniques ( ) de l'anneau de synchronisation et la surface de friction homologue du manchon baladeur et au déplacement angulaire de 1 'anneau de synchronisation. 2 - Dispositif de synchronisation selon la revendication I caractérisé par le fait que les masses centrifuges possèdent 2 talons symétriques respective ment en contact avec les chanfreins de 2 anneaux de synchronisation à surfaces de friction conique.