Brevet FR2444844A1 — publié le 19800718

L'invention est relative à un dispositif de synchronisa tion, et en particulier de la boite de vitesses de véhicules automobiles, dans lequel une bague de synchronisation à ressort et fendue est maintenue sous l'influence de moyens de blocage qui augmentent l'effet d'asservissementde decelle- ci, moyens aménagés entre la bague de synchronisation et le moyeu de l'organe d'accouplement du pignon a commander et comprenant un manchon mobile en direction axiale et monté sur un support, comprenant des rainures de guidage et guidé axialement par eelles-ci ainsi que par des arêtes de guidage correspondantes du support du manchon. On connait un dispositif de synchronisation pour boites de vitesses de vehicules automobiles (publication allemande n 23 17 852) dans lequel un manchon pourvu de dents de commande est maintenu par un support fixé à l'arbre interne médiaire et peut être accouplé à lercontre de l'effet d'un organe de frottement produisant une synchronisation avec un organe d'accouplement du pignon à commander, l'organe à frottement coopérant directement avec les dents de commande du manchon étant constitué sous forme d'une bague de synchronisation fendue et à ressort et soumise à l'influence de moyens de blocage qui augmentent son propre effet d'asservissement Il est vrai qu'avec des dispositifs de synchronisation de ce type, il est possible de passer les diverses vitesses d'une boite de vitesses sans grincement des pignons mais le besoin de puissance relativement élevé de ces dispositifs de synchronisation est considéré comrne particulièrement désavantageux. C?s dispositifs de synchronisation sont en général désignés par l'expression de synchronisation par blocage. On connait par ailleurs des boices de vitesses à pignons, en particulier destinées à des motocyclettes (publication allemande n 23 32 789) qui sont constituées par an certain nombre de roues fixes en forme de disques et disposées sur un arbre d'entrainement qui peut être relié a ........ l'arbre de sortie du moteur par l'intermédiaire d'un accouplement que l'on peut couper à volonté, et un certain nombre de roues de commande constituées sous forme de roues folles constamment en engrènement avec la roue fixe, pouvant tourner librement sur un arbre de sortie ainsi que par un dispositif de commande que l'on peut manoeuvrer 9 volonté et permettant de déterminer å volonté un accouplement fixe en rotation d'une roue de commande quelconque avec l'arbre de sortie.L'arbre de sortie comprend alors en direction axiale et se suivant en alternance des surfaces périphériques polies lisses et des couronnes plus courtes ! crabots en saillie radiale, un alésage interne lisse et un profil interne coopérant avec les crabots de l'arbre de sortie étant prévus les uns contre les autres dans les moyeux des roues de commande, les roues de commande étant montées mobiles axialement sur les surfaces périphériques polies lisses de l'arbre de sortie.Ces dispositifs qui sont désignés dans leur ensemble par l'expression d'accouplements par crabots nécessitent il est vrai pour le passage des vitesses individuelles un besoin de force très réduit par rapport au dispositif de synchronisation précédemment mentionné, mais la commodité plus faible du passage des vitesses lorsqu'il s'agit d'un accouplement à crabots est considérée comme particulièrement désavantageuse, .L'objet de l'invention est un dispositif de synchronisation pour boîtes de vitesses de véhicules automobiles dans lequel les avantages et les inconvénients du dispositif de synchronisation et de l'accouplement par crabots mentionnés sont réunis pour constituer une combinaison avantageuse. Selon l'invention, ce problème est résolu du fait que le manchon comprend une surface de frottement fermée coopérant avec la bague de synchronisation fendue et que le pignon à commander est pourvu d'arêtes de guidage susceptibles d'etre amenées en prise avec les rainures de guidage du manchon Grâce a la position de la bague de synchronisation fendue par rapport aux arêtes de guidage du pignon à commander et constituant avec les rainures de guidage du manchon un accouplement à crabots, ou par rapport au manchon 4, on peut obtenir soit un effet de synchronisation par blocage soit un effet d'accouplement par crabots.Si par exemple on désire une synchronisation par blocage, la bague de synchronisation doit être amenée coopérer avec l'accouplement à crabots suffisamment tôt pour produire une synchronisation surtout par synchronisation par blocage. Si l'on désire mettre moins l'accent sur un effet de synchronisation par blocage, ce laps de temps doit simplement être réduit. De ce fait, il est possible d'avoir une influence correspondante sur le besoin de puissance de la commande en fonction des nécessités. n outre, le dispositif de synchronisation de l'invention permet d'évacuer correctement la chaleur du fait de la surface de frottement fermée du manchon qui peut être facilement refroidi avec de l'huile. Le pignon a commander comprend sur son côté tourné vers le manchon une butée en forme d'épaulement pourvue 9 sa périphérie externe d'arêtes de guidage, butée sur laquelle est monté fixe en rotation l'organe d'accouplement comprenant les rainures de guidage correspondant aux arêtes de guidage. Pour centrer la bague de synchronisation avec precon- trainte sur le moyeu de l'organe d'accouplement au moyen d'un disque de centrage en forme de cuvette, cette bague est pourvue d'une butée en forme d'épaulement sur le côté tourné a l'opposé du manchon . Avantageusement, les arêtes de guidage du pignon a commander sont plus petites que les arêtes de guidage du support du baladeur. Les arêtes entre les rainures de guidage individuelles du manchon sont pourvues d'enfoncements centrés dans lesquels, en position neutre du manchon , pénètrent des tiges de centrage soumises a la sollicitation de ressorts et qui traversent le support du manchon et s'appuient sur l'arbre intermédiaire. L'invention sera maintenant expliquée a l'aide d'un exemple de réalisation et avec référence aux dessins ciannexés dans lesquels: la figure 1 est une coupe longitudinale d'un dispositif de synchronisation en position de roulement a vide d'une boîte de vitesses à manchon d'un véhicule automobile, la figure 2 est une coupe partielle du dispositif de synchronisation de la figure 1, après un changement de vitesse complet, la figure 3 est une coupe selon la ligne III-III de la figure 1, la figure 4 est une coupe selon la ligne IV-IV de la figure 3, la figure 5 représente le manchon de commande vu par l'avant, la figure 6 est une coupe selon la figure VI-VI de la figure 5, la figure 7 représente un exemple d'un mode de réalisation d'un dispositif de blocage, la figure 8 est une vue par dessus du dispositif de la figure 7, et la figure 9 représente un mode de réalisation d'une butée donné à titre d'exemple. Dans la coupe de la botte de vitesses représentée sur les dessins, les pignons 2 et 3 tournent librement sur un arbre intermédiaire 1, mais ils ne peuvent coulisser longitudinalement et ils sont constamment en prise avec des pignons se trouvant sur un autre arbre intermédiaire. Les pignons 2 et 3 comprennent sur un côté tourné vers un manchon 4 des butées en forme d'épaulements 5 qui sont pourvues sur leur périphérie externe d'arêtes de guidage 6 qui leur permettent d'être montés fixes en rotation sur l'organe d'accouplement 8 qui comprend des rainures de -guidage correspondantes 7. Le manchon 4 comprend des rainures de guidage 9 et est guidé mobile axialement sur un support 11 par des arêtes de guidage 10 de ce support. Le déplacement axial s'effectue au moyen de crabots de commande 13 reliés fixement à une tige de commande 12 mobile en direction longitudinale, et les arêtes de guidage 6 des pignons 2 et 3 à commander sont plus étroites que les arêtes de guidage 10 du support 11 du manchon , Le support 11 est relié fixe en rotation à l'arbre intermédiaire 1 et est fixe axialement entre les pignons 2 et 3. Le manchon comprend des surfaces de frottement 14 coopérant avec des surfaces de frottement 15 de bagues de synchronisation 16 fendues et à ressort. Pour centrer les bagues de synchronisation 16 par des disques de centrage en forme de cuvettes 17, les bagues de synchronisation 16 comprennent sur leur côté tourné vers les pignons 2 et 3 une butée 18 en forme d'épaulement.Entre les extrémités 19 et 20 de la bague de synchronisation 16 passe le nez 21 d'une tête coulissante 22 qui est maintenue mobile en direction périphérique sur le moyeu 23 de l'organe d'accouplement 8. Entre le moye 23 et la surface interne 24 de la bague de synchronisation 16 est disposé un dispositif de blocage 25 sous forme d'une bande dont la surface 26 coopère avec la bague de synchronisation 16. Le dispositif de blocage 25 comprend dans le fond de la courbe face à ses surfaces frontales des rainures radiales 27 dans lesquelles les arêtes 28 d'une butée 29 pénètrent et grâce auxquelles la butée 29 est ancrée au dispositif de blocage 25.La butée 29 s'appuie en direction périphérique dans un évidement 30 du moyeu 23 de l'organe d'accouplement 3. Les arêtes 31 entre les rainures de guidage individuelles 9 du manchon 4 sont pourvues d'enfoncements de centrage 32 dans lesquels pénètrent, en position neutre du manchon 4, des tiges de centrage 34 soumises à la sollicitation de ressorts 33, tiges qui traversent le support 11 du manchon et s'appuient contre l'arbre intermédiaire 1. Les tiges de centrage 34 sont lubrifiées par l'intermédiaire des alésages d'amenée d'huile 35 et 36 reliés au circuit de lubrification de la boîte de vitesses. Quand on passe la vitesse représentée à droite contre le support 11 du baladeur et par le pignon 2, et lorsque le moteur à combustion interne tourne, le manchon 4 se trouve déplacé axialement par rapport au support 11 du manchon sur la droite quand on regarde la figure 1, la tige de centrage 34 sort de l'enfoncement de centrage 32 et vient en appui sur la surface des arêtes 31. La surface de frottement 14 du manchon. 4 est amenée en contact par frottement avec la surface de frottement 15 de la bague de synchronisation 16, ce qui entraîne la bague de synchronisation 16 dans la direction de rotation A (figure 3).L'appui de l'extrémité 20 de la bague de synchronisation 16 presse la tête coulissante 22 dans la même direction, de sorte que le dispositif de blocage 25 vient attaquer la butée 29 qui s'appuie dans l'évidement 30, la pièce de liaison (figure 3) de dispositif de blocage 25 se trouvant alors sous tension. Au cours de ce processus a lieu un mouvement relatif entre la surface interne 24 de la bague de synchronisation 16 et la surface 26 du dispositif de blocage 25, avec pour résultat un travail par frottement qui s' applique à la bague de synchronisation 16 sous forme d'une force d'écartement radiale. S'il y a synchronisation grâce au travail de frottement entre les surfaces 24 et 26, le dispositif de synchronisation se détend. Dans le même temps, le manchon 4 peut être pressé contre la bague de synchronisation et les arêtes de guidage 9 du manchon peuvent être amenées en prise avec les arêtes de guidage 6 du pignon 3, ce qui achève le processus de changement de vitesse (figure 3). Dans cet exemple de réalisation, le dispositif de synchronisation de l'invention est effectif d'abord sous forme d'une synchronisation par blocage et ensuite après la réalisation de la synchronisation, sous forme d'un accouplement par crabots. Si l'on préfère que l'effet de synchronisation par blocage soit moindre, il suffit simplement de modifier la position axiale de la bague de synchronisation par rapport aux arêtes de guidage 6 ou au manchon 4 de manière que l'accouplement par crabots s'effectue avant qu'une synchronisation par blocage ne soit obtenue. REVENDICATIONS. 1. Dispositif de synchronisation, et en particulier de la boite de vitesses de véhicules automobiles, dans lequel une bague de synchronisation à ressort et fendue est maintenue sous l'influence de moyens de blocage qui augmentent l'effet d'asservissement de celle-ci, moyens aménagés entre la bague de synchronisation et le moyeu de l'organe d'accouplement du pignon à commander et comprenant un manchon mobile en direction axiale et monté sur un support, comprenant des rainures de guidage et. guidé axialement par celles-ci ainsi que par des arêtes de guidage correspondantes du support du manchon , caractérisé en ce que le manchon (4) comprend une surface de frottement (14) fermée coopérant avec la bague de synchronisation fendue (16) et en ce que le pignon (2, 3) à commander est pourvu d'arêtes de guidage (6) susceptibles d'être amenées en prise avec les rainures de guidage (9) du~manchon (4). 3. Dispositif de synchronisation selon la revendication 1, caractérisé en ce que le pignon (2, 3) à commander comprend sur son côté tourné vers le manchon (4) une butée (5) en forme d'épaulement pourvue à sa périphérie externe d'arêtes de guidage (6), butée sur laquelle est monté fixe en rotation l'organe d'accouplement (8) comprenant les rainures de guidage (6) correspondant aux arêtes de guidage (7). 3. Dispositif de synchronisation selon la revendication 1, caractérisé en ce que la bague de synchronisation (16), en vue d'un centrage avec précontrainte sur le moyeu (23) de l'organe d'accouplement (8) au moyen d'un disque de centrage (17) en forme de cuvette, est pourvue d'une butée (18) en forme d'épaulement sur le côté tourné à l'opposé du manchon (4). 4. Dispositif de synchronisation selon la revendication 1, caractérisé en ce que les arêtes de guidage (6) du pignon (2, 3) à commander sont plus petites que les arêtes de guidage (10) du support (11) du manchon 5. Dispositif de synchronisation selon la revendication 1, caractérisé en ce que les arêtes (3) entre les rainures de guidage (9) individuelles du manchon (4) sont pourvues d'enfoncements (32) centrés dans lesquels, en position neutre du manchon (4), pénètrent des tiges de centrage (34) soumises à la sollicitation de ressorts (33) et qui traversent le support (11) du manchon et s'appuient sur l'arbre intermédiaire (1).