Brevet FR2548315A1 — publié le 19850104

La présente invention se rapporte aux synchroniseurs pour boútes de vitesses à commande manuelle et, en particulier, aux synchroniseurs à verrouillage du type à entretoises. Les boites de vitesses à commande manuelle de la technique antérieure comprenaient des synchroniseurs à entretoises présentant de nombreuses configurations différentes Un principal inconvénient des synchroniseurs à entretoises consistait cependant dans le fait qu'ils 10 étaient sujets à s'échapper de leur logement sous l'effet de forces centrifuges agissant sur la masse des entretoises, en particulier dans des conditions de dépassement de la course normale des baladeurs En outre, les entretoises de la technique antérieure se coinçaient occasion15 nellement avec les éléments qui leur faisaient face, en particulier avec leurs bagues de verrouillage respectives Un autre inconvénient était relatif aux mécanismes d'accouplement des cônes mâles et femelles du mécanisme 20 du synchroniseur Il est évident pour l'homme de l'art que, si les entretoises positionnées autour de la circonférence du portebaladeur ne sont pas uniformément en prise avec les bagues de verrouillage, il en résulte une mise en biais des bagues de verrouillage, ce qui 25 entraîne une usure accélérée du synchroniseur. Le synchroniseur de la présente invention évite que les entretoises ne s'échappent de leur logement sous l'effet des forces centrifuges et des forces élastiques et il garantit également que les entretoises 30 seront moins sujettes à se coincer dans les bagues de verrouillage En outre, les entretoises de la présente invention présentent des surfaces de portée déportées par rapport à leurs extrémités opposées, caractéristique qui est favorable à l'établissement d'une prise uniforme 35 entre les entretoises et les bagues de verrouillage correspondantes du synchroniseur et qui évite ainsi la mise en biais indésirable qui résulte normalement d'un défaut d'uniformité de l'effort exercé sur les bagues. Dans une forme préférée de réalisation, 5 le synchroniseur de boîte de vitesses selon l'invention comprend un baladeur qui est monté solidairement en rotation sur un porte-baladeur annulaire rotatif Le porte-baladeur présente plusieurs encoches radiales dans sa circonférence extérieure et deux bagues de 10 verrouilllage sont disposées de part et d'autre du porte-baladeur Chacune des encoches supporte une entretoise qui s'accouple axiaiement aubaladeur De ette façon, le baladeur imprime à l'entretoise un déplacement axial par lequel cette dernière attaque l'une ou l'autre 15 des bagues de verrouillage Chacune des bagues de verrouillage comprend une ouverture destinée à recevoir l'une des extrémités opposées de chaque entretoise et le bord de chaque ouverture de chaque bague de verrouillage est entièrement fermé De cette façon, les extrémités 20 des entretoises sont retenues et ne peuvent pas être éjectées radialement à l'extérieur de la bague par des forces centrifuges ou élastiques Enfin, chaque entretoise présente une paire de surfaces de portée opposées, orientées radialement et déportées axialement 25 vers l'intérieur par rapport aux extrémités opposées des entretoises qui coopèrent avec les ouvertures. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 est une coupe partielle d'une 30 partie de la boîte de vitesses à commande manuelle qui comprend une forme préférée de réalisation du synchroniseur selon la présente invention; la figure 2 est une vue en perspective éclatée du synchroniseur à entretoises de la figure 35 1; et la figure 3 est une vue en perspective de l'entretoise et du porte-baladeur, représentés sur la figure 2, mais dans leurs positions de travail. Comme on le voit en se reportant tout d'abord à la figure 1, un dispositif de synchronisation ou synchroniseur 10 de boîte de vitesses à commande manuelle est intercalé entre des pignons de gauche et de droite, 12 et 14 respectivement, de la botte de vitesses Ce dispositif comprend un porte-baladeur 20 qui comprend lui-même un moyeu 21 monté à l'aide de cannelures sur l'arbre secondaire de la boîte de vitesses, représenté 10 partiellement en 16 Les cannelures 18 de l'arbre secondaire s'accouplent aux cannelures 19 du porte-baladeur de manière à établir une liaison de solidarisation en rotation entre le porte-baladeur 20 et l'arbre secondaire 16. Comme on peut le voir en se reportant momentanément aux figures 2 et 3, le porte-baladeur 20 présente une rainure de support 22 qui supporte une entretoise 24 Une bague de baladeur 28 attaque l'entretoise au moyen d'un cliquet 30 formé sur l'entretoise 24, 20 ce cliquet 30 se logeant dans une gorge 32 de réception prévue dans la bague de baladeur 28 et qui s'étend transversalement Ainsi qu'il sera évident pour l'homme de l'art, la bague de baladeur 28 peut être déplacée axialement alternativement vers la gauche et vers la 25 droite La bague attaque l'entretoise 24 qui, à son tour et par des moyens qui seront décrits ci-après, bloque alternativement le pignon 12 ou le pignon 14 contre tout déplacement relatif par rapport au portebaladeur 20. Comme on le voit en se reportant à nouveau à la figure 1, des cônes de synchroniseur de gauche et de droite 34 et 36 sont positionnés de part et d'autre du porte-baladeur 20 Les canes de synchroniseur sont montés par des cannelures respectivement sur les pignons 35 12 et 14, comme représenté en 35 et 37 et, de cette façon, ils tournent respectivement avec ces pignons. Entre chaque cône de synchroniseur et le porte-baladeur placé dans une position intermédiaire, sont interposées des bagues de verrouillage de synchroniseur de gauche et de droite 38 et 40 Les bagues de verrouillage présentent respectivement des ouvertures d'entraînement 5 48 et 50 (l'ouverture 48 est représentée plus clairement sur la figure 2) qui reçoivent les extrémités opposées de gauche et de droite 44 et 46 de l'entretoise 24. Dans la forme de réalisation préférée, on utilise plusieurs entretoises, par exemple trois ou quatre entretoi10 ses réparties, sur la circonférence du porte-baladeur et logées dans plusieurs rainures 22 Chacune desentretoises 24 présente des surfaces de portée de gauche et de droite 52 et 54 qui sont disposées radialement pour coopérer avec les bagues de verrouillage de gauche 15 et de droite 38 et 40, respectivement Les surfaces de portée 52 et 54 de la présente invention sont entièrement séparées et distinctes des extrémités opposées 44 et 46 des entretoises 24 pour garantir une plus grande régularité de prise, ainsi qu'on le décrira 20 ci-après. Les c 6 nes de synchroniseur 34 et 36 des bagues de gauche et de droite présentent des dents 34 ' et 36 ' ainsi que des surfaces coniques 34 " et 36 ". Les bagues de verrouillage de gauche et de droite 38 25 et 40 présentent également des dents 38 ' et 40 ', ainsi que des surfaces coniques 38 " et 40 " De cette façon, la surface conique mile 34 " du cône gauche 34 du synchroniseur est disposée pour s'accoupler à la surface conique femelle 38 " de la bague de verrouillage de 30 gauche 38 lorsque cette dernière est poussée vers la gauche par les surfaces de portée 52 des entretoises 24 Ce déplacement vers la gauche est obtenu par déplacement vers la gauche de la bague de baladeur 28 qui, ainsi qu'on l'a mentionné plus haut, déplace les entre35 toises pour mettre leurs surfaces de portée en appui contre la bague de verrouillage de gauche 38 Le mouvement de la bague de verrouillage de gauche 38 vers la gauche amène à son tour la surface conique femelle 38 " à porter avec friction contre la surface conique mâle 34 " pour arrêter la rotation relative entre le porte- baladeur 20 et le pignon 12 Après l'arrêt de 5 la rotation relative entre ces derniers éléments, la bague de baladeur peut coulisser plus loin vers la gauche, en amenant une rainure axiale 42 formée dans cette bague à s'engager par coulissement sur les dents de verrouillage 38 ' et les dents 34 ' du cône pour 10 craboter sélectivement le pignon 12 En variante, la bague de baladeur 28 peut être déplacée vers la droite, o il peut se produire un verrouillage analogue du pignon 14 par rapport au porte-baladeur 20. Comme on peut le voir en se reportant mainte15 nant plus particulièrement aux figures 2 et 3, il est évident pour l'homme de l'art que les bagues de verrouillage de gauche et de droite 38 et 40 présentent des ouvertures 48 et 50 qui sont entièrement fermées C'est ainsi que, en se reportant plus particulièrement à 20 la figure 2, l'ouverture 48 est un exemple représentatif et définit un logement entièrement fermé pour retenir une extrémité opposée 44 de l'une des entretoises 24. Chaque ouverture est donc fermée par une partie 56 située radialement à l'extérieur, qui assure la retenue 25 de l'extrémité 44 de l'entetoise pour l'empêcher de s'échapper de la bague de verrouillage sous l'effet de toutes les forces orientées radialement vers l'extérieur Il convient de remarquer que, dans la forme de réalisation préférée décrite, les tolérances dimension30 nelles seront limitées de manière à faire en sorte que les extrémités opposées 44 et 46 des entretoises 24 relient les deux bagues de verrouillage 38 et 40 l'une à l'autre dans toutes les positions axiales de l'entretoise Autrement, les extrémités de l'entretoise 35 pourraient s'échapper dans les positions extrêmes de l'entretoise Il est évident pour l'homme de l'art que la partie de fermeture 56 représente une solution pour éviter l'échappement en charge, qui constituait une déficience importante de la technique antérieure. Selon la présente invention, les entretoises sont maintenant positivement retenues dans leurs rainures 22, 5 même dans des conditions de forces centrifuges et/ou élastiques extrêmes. En se reportant maintenant plus particulièrement à la figure 3, on a représenté plus particulièrement la surface de portée 52 de l'une des entretoises 24, 10 l'entretoise étant positionnée à titre d'exemple en combinaison avec le porte-baladeur 20 Il est évident que la surface de portée 52 est entièrement distincte de l'extrémité opposée 44 de l'entretoise 24 La surface de portée séparée est moins sujette à se coincer, dans la mesure o elle se trouve entièrement à l'extérieur de l'ouverture 48 de la bague de verrouillage 38 Cet aspect représente également une différence notable comparativement à la technique antérieure, en ce sens que les extrémités opposées 44 et 46 qui sont engagées 20 dans les ouvertures des bagues de verrouillage ne sont ainsi soumises à aucune contrainte axiale et que, de cette façon, elles sont entièrement disponibles pour supporter exclusivement des contraintes transversales. Cette caractéristique protège également le synchroniseur 25 des forces asymétriques agissant entre le porte-baladeur et les bagues 38 et 40, en ce sens que les surfaces de portée 52 et 54 présentent une surface de charge radiale qui est entièrement soulagée des forces d'accouplement des parois de l'ouverture qui ne s'exercent 30 pas dans son plan On obtient ainsi un accouplement plus uniforme entre les bagues de verrouillage et les entretoises, ce qui évite l'indésirable mise en biais des bagues qui a été mentionnée plus haut. La forme préférée de réalisation de la 35 présente invention utilise un ressort 26, de préférence du type lame, interposé radialement entre le portebaladeur 20 et chaque entretoise 24 Les extrémités du ressort sont retenues axialement par une paire de butées de gauche et de droite 58 et 60 qui s'étendent radialement vers l'intérieur et sont espacées axialement (figure 2), et qui constituent des parties intégrantes 5 de l'entretoise dans la forme préférée de réalisation. Il est évident pour l'homme de l'art que le ressort constitue un mécanisme qui-sert à appliquer l'entretoise et les bagues 24 et 28 les unes contre les autres, et qui ménage en même temps la liberté d'inclinaison 10 nécessaire pour que l'entretoise puisse s'appuyer uniformément contre les bagues de verrouillage. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au synchroniseur décrit et représenté sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1.Synchroniseur de boîte de vitesses comprenant un baladeur ( 28) monté solidairement en rotation sur un porte-baladeur annulaire rotatif ( 20), ledit 5 porte-baladeur présentant une rainure ( 22) orientée axialement dans sa circonférence extérieure, une bague de verrouillage ( 38, 40) disposée axialement par rapport au porte-baladeur ( 20) et une entretoise ( 24) placée dans ladite rainure ( 22) et pouvant être accouplée audit 10 baladeur ( 28) pour se déplacer axialement de manière à attaquer ladite bague de verrouillage ( 38, 40),ladite bague ( 38, 40) présentant une ouverture ( 48, 50) destinée à recevoir une extrémité ( 44, 46) de ladite entretoise ( 24), ce synchroniseur étant caractérisé en ce que 15 ladite bague de verrouillage ( 38, 40) comprend des moyens qui retiennent ladite extrémité ( 44, 46) de l'entretoise en résistant aux forces orientées radialement vers l'extérieur. 2 Synchroniseur de boîte de vitesses selon 20 la revendication 1, caractérisé en outre en ce qu'il comprend deux bagues de verrouillage ( 38, 40) disposées respectivement de part et d'autre du porte-baladeur ( 20), ladite entretoise ( 24) présentant deux extrémités ( 44, 46) axialement opposées, destinées à s'engager 25 dans les ouvertures, ladite entretoise comprenant en outre deux surfaces de portée ( 52, 54) opposées axialement, qui s'étendent radialement, dont chacune est disposée pour porter axialement contre une face de l'une des bagues de verrouillage ( 38, 40), chacune des 30 surfaces de portée ( 52, 54) étant séparée et distincte de l'extrémité correspondante ( 44, 46) de l'entretoise ( 24). 3 Synchroniseur de boîte de vitesses selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdites 35 surfaces de portée ( 52, 54) définissent deux parois axialement opposées sur ladite entretoise ( 24), chacune desdites parois étant déportée vers l'intérieur par rapport à l'une desdites extrémités opposées ( 44, 46) de l'entretoise ( 24). 4 Synchroniseur de boîte de vitesses selon la revendication 3, caractérisé en outre en ce qu'il 5 comprend un ressort ( 26) disposé radialement entre l'entretoise ( 24) et le porte-baladeur ( 20), lesdites extrémités opposées ( 44, 46) de l'entretoise ( 24) définissant des butées ( 58, 60) orientées radialement vers l'intérieur et espacées axialement, qui servent à retenir 10 ledit ressort ( 26). Synchroniseur de boîte de vitesses selon la revendication 4, caractérisé en ce que lesdites extrémités opposées ( 44, 46) de l'entretoise ( 24) solidarisent les deux bagues de verrouillage ( 38, 40) l'une 15 à l'autre dans toutes les positions de fonctionnement de l'entretoise. 6 Synchroniseur de boite de vitesses selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit ressort ( 26) est un ressort à lame. 7 Synchroniseur de boîte de vitesses selon la revendication 6, caractérisé en ce que lesdites forces orientées radialement vers l'extérieur comprennent des forces centrifuges et des forces élastiques qui s'exercent sur ladite entretoise. 8 Synchroniseur de boite de vitesses, caractérisé en ce qu'il comprend un baladeur monté ( 28) solidairement en rotation sur un porte-baladeur annulaire rotatif ( 20) qui présente une rainure ( 22) orientée axialement dans sa circonférence extérieure, 30 deux bagues de verrouillage ( 38, 40) disposées coaxialement audit porte-baladeur ( 20), de part et d'autre de ce dernier, une entretoise ( 24) positionnée dans ladite rainure, ladite entretoise pouvant être accouplée avec ledit baladeur dans la direction axiale pour la 35 commande du déplacement axial de ladite entretoise par lequel cette dernière attaque l'une ou l'autre desdites bagues de verrouillage ( 38, 40), chacune de ces bagues présentant une ouverture ( 48, 50) destinée à recevoir l'une des extrémités opposées ( 44, 46) de ladite entretoise ( 24) qui coopèrent respectivement avec ces ouvertures, lesdites ouvertures ( 48, 50) étant entièrement fermées de manière à revenir ladite encretoise ( 24) à l'encontre des forces centrifuges et élastiques qui s'exercent sur l'entretoise, ladite entretoise présentant -deux surfaces de portée opposées ( 52, 54) s'étendant radialement, espacées axialement, dont chacune 10 est disposée pour porter axialement contre une face de l'une desdites bagues de verrouillage ( 38, 40), chacune desdites surfaces de portée ( 52, 54) étant séparée et distincte de l'extrémité correspondante ( 44, 46) de l'entretoise, un ressort à lame étant inter15 posé radialement entre ladite entretoise ( 24) et ledit porte-baladeur ( 20), lesdites extrémités ( 44, 46) de l'entretoise définissant des butées ( 58, 60) orientées radialement vers l'intérieur et espacées axialement qui servent à retenir ledit ressort, chacune desdites 20 surfaces de portée ( 52, 54) constituant une paroi déportée vers l'intérieur par rapport à l'une correspondante des extrémités opposées ( 44, 46) de l'entretoise.