Brevet FR2357791A1 — publié le 19780203

La présente invention due à la collaboration de Messieurs Jean-Jacques BOUTANT et Henri FUZEAU se rapporte aux boites de vitesses pour véhicules automobiles synchronisées au moyen de synchroniseurs mais comportant au moins une vitesse, en principe celle de marche arrière, non synchronisée, actionnée par un organe mobile d'inversion du sens de rotation du pignon de marche arrière. Les synchroniseurs et l'organe mobile de passage de la vitesse non synchronisée sont actionnés par l'intermédiaire de coulisseaux parallèles mobiles longitudinalement porteurs de fourchettes de commande desdits synchroniseurs et organe mobile. Les boites de vitesses de ce type occasionnent, à l'arr8t du véhicule, des craquements de denture lors de la mise en prise des éléments dentés relatifs à la vitesse non synchronisée, lorsque l'arbre d'entrée de la boite de vitesses est encore en rotation sous l'effet de son inertie ou d'un entraînement parasite. L'invention se rapporte plus particulièrement à une boîte de vitesses qui possède des moyens permettant d'immobiliser la partie menante de la boite de vitesses, avant l'engagement du rapport non synchronisé, par un freinage obtenu par la mise en action d'un synchroniseur associé à un autre rapport de la boite. Le brevet français nO 1.562.829, aux noms des demanderesses, décrit déjà des moyens permettant d'obtenir ce résultat. Dans ce dispositif connu, la tringle d'enclenchement du rapport non synchronisé est reliée à la tringle de l'un des synchroniseurs par un moyen de liaison effaçable automatiquement, de façon que le début du déplacement, à partir de sa position de repos, de la tringle afférente au rapport non synchronisé provoque un déplacement de la tringle reliée audit synchroniseur, ce déplacement, qui précède l'enclenchement du rapport non synchronisé, étant d'une amplitude telle qu'il met juste en action le synchroniseur, sans enclencher le rapport correspondant, Dans ce dispositif antérieur, il est nécessaire que le roécanisme d'encliquetage au point mort de la tringle du rapport non synchronisé soit plus énergique que le système de liaison effagable entre cette tringle et la tringle reliée au synchroniseur. En effet, s'il en était autrement, l'actionnement de la tringle reliée au synchroniseur entrat- nerait en même temps la tringle correspondant au rapport non synchronisé et il ne serait pas possible d'engager le rapport synchronisé. Or, cette condition peut entraîner un dégagement trop rapide de la liaison effaçable entre les deux tringles, ce qui limite l'effort applicable sur le synchroniseur à partir de la tringle du rapport non synchronisé. I1 peut alors, dans certains cas, en résulter un freinage insuffisant de la partie menante de la boîte et, par conséquent, un craquement à l'engagement du rapport non synchronise. L'inventiOn se propose d'apporter une solution aux problèmes posés par l'exploitation des solutions connues. L'invention a pour objet un perfectionnement à une telle bofte de vitesses permettant d'éliminer tout claquement entre les dents des couples de pignons en prise lorsque le levier de commande se trouve dans sa position de point mort et que le moteur du véhicule tourne au ralenti. L'invention a également pour objet un.perfectionnement à une telle boîte de vitesses permettant de supprimer tout craquement lors du passage de la vitesse non synchronisée. La boite de vitesses synchronisée selon l'invention à au moins une vitesse non synchronisée comporte des synchroniseurs et un organe mobile de passage de la vitesse non synchronisée respectivement actionnés par l'intermédiaire de coulisseaux parallèles mobiles longitudinalement. Le coulisseau de commande de la vitesse non synchronisée et un coulisseau de commande d'une vitesse synchronisée sont manoeuvrés par un levier solidaire d'un sélecteur de rapports de transmission. Le coulisseau de commande de ladite vitesse synchronisée porte une came de déplacement'coopérant avec un levier de poussée en appui sur ladite came de façon à provoquer l'actionnement du synchroniseur correspondant à cette vitesse synchronisée lorsque le sélecteur est en position de point mort et avant l'engagement de la vitesse non synchronisée. Le sélecteur des rapports de transmission comporte de plus en doigt de commande susceptible de déplacer le levier de poussée en supprimant son appui sur ladite came lors du déplacement du sélecteur en vue de l'engagement d'une autre vitesse synchronisée. Dans la boite de vitesses ainsi perfectionnée, le coulisseau de commande de la vitesse synchronisée qui est actionné par la came de déplacement, permet l'établissement d'un contact frottant entre les connes de friction du synchroniseur correspondant. Ce contact de friction induit un couple de freinage dans le pignon mené qui est monté fou sur l'arbre de sortie de la boite de vitesses. Le couple de. freinage du pignon mené par rapport au pignon menant solidaire de l'arbre d'entrée de la boite de vitesses 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 se trouve dans la position de point mort et que le moteur du véhicule tourne au ralenti. Le couple de freinage induit dans le pignon mené qui est monté fou sur l'arbre de sortie de la boite de vitesses permet également le freinage du pignon menant lorsque l'arbre d'entrée est désaccouplé du moteur d'entraînement et, par voie de conséquence, l'immobilisation dudit arbre. On supprime ainsi les craquements entre les dentures des pignons lors de la manoeuvre de la vitesse non synchronisée. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre d'un exemple nullement limitatif de mode de réalisation de l'invention, description faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels : la fig. 1 représente très schématiquement en coupe longitudinale les parties d'une boite de vitesses intéressées par l'invention; la fig. 2 est une vue en coupe transversale d'une partie de la boite de vitesses selon la ligne Il-Il de la fig. 1; la fig. 3 est une vue en coupe transversale d'une partie de la boîte de vitesses selon la ligne III-III de la fig. 1. On se référera d'abord à la fig. 1 sur laquelle l'invention est supposée appliquée à une boite de vitesses à quatre vitesses de marche avant et une vitesse de marche arrière. On n'a représenté de cette boite qu'une petite fraction du carter dans lequel tourillonnent l'arbre primaire ou d'entrée 2, l'arbre de sortie 3 qui est immobile à l'arrêt du véhicule et l'arbre intermédiaire 4 de marche arrière. Sur l'arbre primaire 2 n'ont été représentés que le pignon 5 de quatrième vitesse et le pignon 6'de marche arrière, solidaires en rotation de cet arbre 2. Le pignon 5 peut entraîner l'arbre de sortie 3, par l'intermédiaire du pignon 7, avec lequel il engrène et qui est monté fou sur l'arbre 3, et, qui est associé à un dispositif de synchronisation ou synchroniseur reference 8 dans son ensemble. A cet effet, le dispositif de synchronisation 8 comprend un manchon baladeur 9 de quatrième et troisième vitesses coulissant sur un moyeu 9a, qui est lui-même claveté ur l'arbre 3. Un organe de liaison 10 porteur du cône de synchronisation 11 coopère avec le baladeur 9 de façon à ne permettre le crabotage du baladeur 9 sur le pignon 7 que lorsque le baladeur 9 et l'arbre -3 ont atteint la même vitesse de rotation que le pignon fou 7 en raison du contact de frottement entre le cône 11 et la surface conique correspondante 11a solidaire du pignon 7. Quant au pignon 6 de marche arrière, il peut être mis en prise avec le pignon 12 solidaire de l'arbre de sortie 3 au moyen d'un pignon baladeur intermédiaire 13 monté fou sur l'arbre 4. Le coulisseau 14 lié au pignon baladeur intermédiaire 13 actionne le rapport de transmission non synchronisé de la boite de vitesses qui est ici le rapport de transmission de la marche arrière, De la même manière les rapports de transmission des troisième et quatrièmevitesses sont actionnés par le coulisseau 20 tandis que les rapports de transmission des première et deuxième vitesses sont actionnées par un autre coulisseau 20a parallèle aux précédents visible sur la fig, 2. Chacun de ces coulisseaux, tous disposés dans un même plan, présente une tête évidée visible sur la coupe transversale de la fig. 2, On reconnaît ainsi sur la fiv. 2 les têtes 15, 18 et 19 des coulisseaux respectifs 14, 20 et 20a, Les têtes 15, 18 et 19 des coulisseaux peuvent recevoir une came de manoeuvre 16 disposée à l'extrémité d'un levier 16a porté par le sélecteur 17 des rapports de transmission. Selon la technique courante, la came de manoeuvre 16 peut être déplacée axialement selon l'axe du sélecteur 17 dans le but de sélectionner l'une des têtes de coulisseaux 15, 18, 19 auxquelles correspondent respectivement les rapports de transmission de la marche arrière, de la troisième et de la quatrième vitesses ainsi que de la première et de la deuxième vitesses. La came de manoeuvre 16 peut également être déplacée angulairement autour de l'axe du sélecteur 17 dans le but de déplacer les coulisseaux parallèles 14, 20 et 20a correspondant aux têtes 15, 18, 19 et d'engager les rapports de transmission precites. Ainsi, par exemple, le coulisseau parallèle 20 porte la tête 18 non visible sur la fig. 1 et permet d'actionner le synchroniseur 8. Selon l'invention, l'un des coulisseaux, qui est dans l'exemple illustre le coulisseau 20, porte une came de déplacement 21 présentant une surface inclinée en contact avec un levier de poussée articulé 22 qui coopère avec ladite surface inclinée dans un sens tendant à actionner le synchroniseur correspondant 8. Le levier de poussée 22 peut pivoter autour d'un axe 23 solidaire du carter 1 et il possède une portée d'appui pour un ressort 24 monté en tension entre une face du carter 1 et le levier 22, Un premier doigt de commande 22a solidaire du levier 22 est en -appui sur la came 21 sous l'action du ressort 24.L'inclinaison de la surface de la came 21 est telle que cette action tend à déplacer la came 21 et le coulisseau 20 dans le sens de la flèche F qui correspond à la mise en contact de frottement du cône de synchronisation 11 avec la surface conique 11a port8e par le pignon 7. Un deuxième doigt de commande 25 est solidaire du levier 16a et disposé de façon S pouvoir s'engager dans une encoche 26 pratiquée sur le levier 22 à l'opposé du ressort 24. L'encoche 26 est délimitée par des bords inclinés 27, 27a.La longueur du doigt de commande 25 et l'écartement entre le levier 16a et le levier 22 sont choisis, comme on peut le voir sur la fig. 2, de façon que le doigt de commande 25 soit dégagé de l'encoche 26 lorsque la came 16 placée à l'extrémité du levier 16a coopère avec l'une des têtes 15 ou 18 c'est dire lorsque le rapport de transmission à sélectionner est la marche arrière, la troisième ou la quatrième vitesse, Au contraire, lorsque l'on désire sélectionner la première ou la deuxième vitesse, la came 16 coopérant alors avec la tête 19 du coulisseau 20a, le doigt de commande 25 s'engage dans l'encoche 26 et exerce une poussée sur les bords inclinés 27, 27a. Le fonctionnement du dispositif est le suivant ; Lorsque le levier de vitesses de la boîte est au point mort, les différentes parties du mécanisme occupent la position représentée sur les figures. On notera notamment que les têtes 15, 18, 19 des coulisseaux 14 20, 20a sont alignées dans un même plan, la came de manoeuvre 16 étant engagée dans la tête 18 tandis que le doigt de commande 25 est dégagé de l'encoche 26. Le levier de poussée articulé 22 appuie par son doigt de commande 22a sur la surface inclinée de la came de déplacement 21 et déplace, par voie de conséquence, le coulisseau 20 porter de cette came dans le sens de la flèche F.Sous l'action de la poussée du coulisseau 20, le manchon baladeur 9 se déplace légèrement vers la droite par rapport à la fig, 1 et ce déplacement est suffisant pour la mise en contact des surfaces de friction coniques 11 et lla. Si l'on suppose tout d'abord le véhicule en mouvement, dans cette position, la vitesse de l'arbre d'entrée 2 correspond à la vitesse de ralenti du moteur. Le contact de friction des surfaces 11 et 11a est alors suffisant pour freiner le pignon fou 7. Ce freinage du pignon 7 permet d'obtenir un contact permanent entre les flancs des dents du pignon menant 5 et du pignon mené 7. On supprime ainsi les claquements entre les dentures des pignons en prise par suite de l'irrégularité cyclique de la vitesse de rotation du moteur Z explosion entraînant la boite de vitesses. Si l'on suppose maintenant le véhicule à l'arrêt, le freinage du pignon 7 permet cette fois d'obtenir l'arrêt de l'arbre d'entrée 2 lorsque ce dernier est désaccouplé du moteur. Le conducteur peut donc, après débrayage de l'arbre d'entrée 2, manoeuvrer le levier 16a de façon à déplacer la came 16 dans la tête 15 du coulisseau 14 et engager la vitesse non synchronisée sans risque de craquements'entre les dentures des pignons 6 et 13 puisque ces pignons sont arrêtés, le doigt de commande 22a poussant toujours la came 21 dans le sens de la flèche F. Lorsque le levier de vitesses actionne le sélecteur 17 en vue de la commande d'une vitesse synchronisée différente soit en déplaçant le coulis seau 20 dans le sens contraire à la flèche F, soit en actionnant la tête 19 du coulisseau 20a, la came 21 n'est plus actionnée par le doigt de commande 22a, En effet, lorsque le coulisseau 20 est actionné dans le sens contraire à la flèche F, la came 21 solidaire du coulisseau 20 soulève le doigt de commande 22a en comprimant le ressort 24. Par ailleurs, lorsque la came de commande 16-est engagée dans la tête 19, le doigt de commande 25 s'engage dans l'encoche 26 du levier de poussée 22 et soulève ledit levier de préférence lorsque le doigt 25-vient en appui sur les bords inclinés 27 ou 27a de l'encoche 26 au cours d'un passage de vitesses.Sous l'action de la rotation du levier 16a, le levier 22 tourne alors autour de son axe 23 en comprimant le ressort 24 ce qui soulève le'doigt 22a. Du mode de fonctionnement qui vient d'être décrit, il apparaît que le ressort 24 s'oppose au déplacement du levier 16a autour de l'axe du sélecteur 17. Les caractéristiques du ressort 24 seront donc définies afin que l'ef fort nécessaire la compression du ressort 24 soit faible par rapport à l'effort de déplacement des coulisseaux de commande des divers synchroniseurs. On notera également que l'effort exercé par le ressort 24 et les dimensions de la came 21 doivent être choisis de façon qu'en cours de fonctionnement, le synchroniseur 8 soit bien actionné mais sans que le déplacement du coulisseau 20 dans le sens de la flèche soit suffisant pour provoquer le crabotage du baladeur 9 sur le pignon 7. I1 est bien entendu que la came de déplacement 21 peut être solidaire de l'un quelconque des coulisseaux de commande des vitesses synchronises. On fixera toutefois la came 21 de préférence sur le coulisseau de commande du synchroniseur de la vitesse correspondant au rapport de transmission le moins démultiplié (synchroniseur de quatribme vitesse) car ce synchroniseur est le moins sollicité à la manoeuvre. I1 est à remarquer que le plan des déplacements du levier de poussée sous l'action du ressort 24 ou du doigt 25 est indifférent, I1 en est de même de la position et de la localisation de l'axe 23. La forme et la localisation du ressort 24 sont également indifférentes. REVENDICATIONS 1. Boîte de vitesses synchronisée à au moins une vitesse non synchronisée qui comporte des synchroniseurs et un organe mobile de passage de la vitesse non synchronisée respectivement actionnés par l'intermédiaire de coulisseaux parallèles mobiles longitudinalement et dans laquelle le coulisseau de commande de la vitesse non synchronisée et un coulisseau de commande d'une vitesse synchronisée sont manoeuvrés par un levier solidaire d'un sélecteur de rapports de transmission, caractérisée par le fait que le coulisseau de commande (20) d'une vitesse synchronisée porte une came de déplacement (21) coopérant avec un levier de poussée (22) en appui sur ladite came de façon à provoquer l'actionnement du synchroniseur (8) correspondant à cette vitesse synchro nisée lorsque le sélecteur (-17) est en position de point mort et avant l'engagewent de la. vitesse non synchronisée, le sélecteur (17) des rapports de transmission comportant un doigt de commande (25) susceptible de déplacer le levier de poussée (22) -en supprimant son appui sur ladite came (21) lors du déplaeement'du sélecteur (17) en vue de l'engagement d'une autre vitesse synchronisée. 2. Boîte de vitesses selon la revendication 1, caracté- risée par le fait que le levier de poussée (22) est appuyé sur ladite came (21) par l'action d'un ressort (24), le déplacement du coulisseau de commande précité (20) en vue de l'engagement d'une autre vitesse synchronisée provoquant un déplacement du levier de poussée (22) à l'encontre de la force dudit ressort (24). 3. Boite de vitesses selon les-revendications 1 ou 2, caractérisée par le fait que le levier de poussée (22) est solidaire du carter (1) de la boite de vitesses et porte une encoche (26) à bords inclinés (27, 27a) coopérant avec le doigt de commande (25) solidaire du sélecteur (17) pour obtenir un déplacement dudit levier de poussée à l'engagement d'une autre vitesse synchronisée. 4. Boite de vitesses selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que le levier de poussée (22) est monté à articulation autour d'un axe (23) solidaire du carter de la boite de vitesses.