Brevet FR2543638A1 — publié le 19841005

La présente invention est relatiye à un synchroni- seur à servo-blocage pour la botte de yitesses d'un véhicule automobile, l'invention consiste en des moyens élastiques supplémentaires coopérant avec un segment pour le blocage du synchroniseur, de fa Gon à faciliter l'accouplement quand le véhicule automobile est arrêté. Comme on le sait, les synchroniseurs à servo-blocage comprennent une bague de synchronisation fendue, un patin à double bras dont un ergot est disposé entre les extrémités de la bague de synchronisation et deux segments de blocage dont chacun est disposé entre le patin à double bras et une dent qui est supportée dans une rainure du moyeu d'un pignon qui doit être rendu solidaire de l'arbre de sortie de la boîte de vitesses Un synchroniseur de ce type est, à titre d'exemple, décrit dans le brevet américain n O 2 932 373. Dans l'opération d'accouplement, un manchon coulis- sant à denture intérieure? qui est supporté par l'arbre de sortie de l'embrayage est mis en contact avec la bague de synchronisation: s'il y a un coulissement angulaire entre le manchon et le pignon, la bague de synchronisation, qui est élastique, a tendance à s'ouvrir sous l'action d'un segment de blocage, empêchant ainsi le manchon d'avancer seulement quand la synchronisation est obtenue, et la bague peut se contracter, ce qui permet au manchon de s'engager en prise avec une couronne dentée qui est solidaire du pignon. Les synchroniseurs de ce type fonctionnent correcte- ment quand le véhicule est en mouvement, mais ils peuvent présenter des problèmes quand on doit embrayer avec un véhicule arrêté, en raison des coincements entre le manchon et la bague, ou en raison de blocage entre les dents du manchon et de la couronne; dans ces conditions, des forces d'embrayage importantes sont nécessaires pour surmonter l'action du blocage de la bague synchronisatrice et très souvent il est nécessaire de répéter plusieurs fois l'opéra- tion d'embrayage, Pour diminuer les difficultés d'embrayage de premier rapport avec un véhicule arrêté, on utilise des synchroni- seurs dissymétriques auxquels il manque un segment de blocage et.Sont dotés d'un patin muni d'un doigt, coulissant dans la rainure du moyeu. Mais m Gme ces synchroniseurs dissymétriques ne solutionnent pas complètement les problèmes d'embrayage dans le premier rapport avec un véhicule à l'arrgt et ils se révèlent encore insuffisants dans le cas o l'arbre primaire n'est pas complètement désaccouplé du moteur et est soumis ou à un couple résiduel de trainée, ou dans le cas/il s'arrête avec retard, ou bien dans le cas o des blocages se pro- duisent entre les dents du manchon et ceux de la couronne solidaire du pignon parce que les dents arrivent à se pré- senter de face. En effet, il peut arriver que la bague de synchro- nisation en raison de sa faible tension propre, soit compri- mée et se rétrécisse même en l'absence de synchronisme entre le manchon et le pignon dans cette situation, les dents du manchon, qui sont arrêtées, frottent contre les dents de la couronne qui, au contraire> tournent, ce qui produit un bruit désagréable et, dans certaines conditions détériorent ces dents. Dans certains cas, l'accouplement, ou l'embrayage, ne révèle absolument imposible. Pour résoudre ces problèmes, on a proposé de monter de façon élastique dans le moyeu du pignon le patin à double bras selon l'invention du brevet français n 1 586 353, un bras du patin étant réalisé d'une épaisseur plus grande et on a formé, dans sa partie intérieure, un siège pour un ressort qui réagit dans un sens de rotation contre un arrêt qui est obtenu dans le moyeu du pignon. Cependant, avec cette solution, le synchroniseur demeure dissymétrique et l'on doit recourir à une modifica- tion du patin à double bras. Dans le brevet français N O 1 467 825, le synchro- niseur est du type symétrique, il est pourvu de deux segments de blocage, et il est prévu de placer des ressorts, qui réagissent dans les deux sens de rotation entre des contrôles appropriés du patin à double bras et du moyeu du pignon. Même cette solution, dans la plus grande partie des réalisations proposées, comporte des modifications du patin à double bras, et dans certains cas son affaiblissement, qui devrait au contraire être évité, en vue des efforts auxquels la pièce est soumise. Le but de la présente invention est de réaliser un synchroniseur à fonctionnement symétrique qui puisse donc effectuer une action de synchronisationdans l'accouplement, même avec un véhicule à l'arrêt et qui évite le blocage entre les dents du manchon et de la couronne et le coincement entre le manchon et la bague de synchronisation. Selon l'invention, le synchroniseur est caractérisé par le fait qu'il est pourvu de moyens élastiques supplémen- taires, disposés entre le patin à double bras et la dent lui faisant face, et en contact avec un segment de blocage. Dans une solution préférée, les susdits moyens élastiques sont constitués par un ressort hélico Tdal qui est interposé entre le patin à double bras et un segment de blocage, avec les extrémités des spires en contact d'un côté ayec l'extrémité d'un bras du patin et de l'autre côté avec le segment de blocage au moyen d'une butée. Dans une autre solution préférée, lesdits moyens élastiques sont constitués par un ressort hélicoïdal qui est interposé entre la dent du synchroniseur et un segment de blocage, avec les extrémités des spires en contact d'un côté avec ladite dent au moyen d'une butée et de l'autre côté avec ledit segment de blocage au moyen d'une autre butée. A Yec un synchroniseur ainsi réalisé on maintient l'action de synchronisation dans les deux sens de rotation et on évite ainsi les inconvénients de fonctionnement, même dans le cas o l'arbre primaire continuerait à fonctionner. De plus, on évite des coincements éventuels entre le manchon et la bague de synchronisation ou des blocages entre les dents du manchon et de la couronne, par l'inter- vention des moyens élastiques supplémentaires-, du fait qu'on résussit à obtenir une rotation relative entre le manchon et la bague, ayant que cette dernière ne s'engage en prise avec la couronne - En effet, lors de l'accouplement, lesdits moyens élastiques supplémentaires sont d'abord comprimés par l'ac- tion de la bague de synchronisation contre le patin et lorsque la synchronisation s'est produite, les moyens élastiques se détendent et poussent le patin contre la bague, en la faisant rouler par rapport au manchon. La description qui va suivre, en regard des dessins annexés à titre d'exemple non limitatif, permettra de bien comprendre comment la présente invention peut être mise en pratique. La figure 1 est une vue de face d'un synchroniseur selon l'invention dans un premier mode de réalisation. La figure 2 est une vue en section, selon la ligne II-II de la figure 1. La figure 3 est une vue de face d'un synchroniseur selon l'invention dans un deuxième mode de réalisation. La figure 4 est une vue en section selon la ligne IV-IY de la figure 3. Dans les figures 1 et 2, on désigne par 10 le pignon de premier rapport de la boite de vitesses (non représentée) d'un véhicule automobile. Le moyeu 11 il du pignon 10 est supporté de façon rota- tiye par l'arbre de sortie de la boite de vitesses (non représentée) dont est rendu solidaire le moyeu d'une couron- ne dentée 12 On désigne par 13 un coussinet qui est lui aussi solidaire du moyeu 11 l du pignon et des canaux d'adduc- tion d'huile lubrifiante sont désignés par 14 Sur le moyeu Il sont montés une bague de synchronisation fendue 15, un patin 16 à double bras muni d'un ergot 17, des segments de blocage 18 et 19 et une dent 20 qui est partiellement logée dans une gorge 21 du moyeu. On désigne par 22 un ressort hélicoïdal, qui est au contact par une extrémité de ses spires avec une extrémité du patin 16 et qui est en contact par son autre extrémité avec le segment de blocage 19, par l'intermédiaire d'une butée 23 solidaire d'une tige de guidage 24. Sur la figure 2, on voit une bague de sécurité 25 qui bloque axialement le synchroniseur dans le moyeu de la couronne 12. On désigne enfin par 26, un manchon coulissant à denture intérieure, qui est entraîné en rotation par l'arbre de sortie de la boîte de vitesses, au moyen d'une bague de guidage qui n'est pas représentée. Au moyen de l'embrayage de premier rapport, le véhicule étant arrêté, le manchon 26 est poussé vers la droite à la figure 2 et, si l'arbre primaire est complète- ment coupé du moteur, est arrêté, l'arbre secondaire étant lui aussi arrêté, le manchon 26 peut venir sur la bague de synchronisation 15 pour s'engager en prise avec la couronne dentée 12 et rendre le pignon 10 solidaire de l'arbre secondaire. Si par la suite on vérifie, qu'au moment de la mise en fonction de la botte de vitesses, l'arbre primaire n'est pas complètement arrêté, l'engagement entre le manchon 26 et la couronne 12 ne se réalise qu'au moment o il y a synchronisation, par l'action de contraste du segment de blocage 19 qui exerce une force d'expansion sur la bague de synchronisation en l'empêchant de se rétrécir, par l'effet de la pression que cette bague de synchronisation, en tournant, exerce sur le segment de blocage au moyen du patin 16 de l'axe 24 et de la butée 23, le ressort 22 étant comprimé. Cependant, quand le pignon 10 s'arrête, le segment de blocage 19 se libère et la bague de synchronisation 15 peut se contracter ce qui permet au manchon 26 d'avancer pour s'engager en prise avec la couronne 12, On évite ainsi des bruits désagréables et des détériorations qui pourraient se produire par le frottement des dents du manchon avec celles de la couronne, dans le cas o elles entreraient en contact, alors qu'elles seraient encore en mouvement relatif. Dans la phase de synchronisation, comme indiqué ci-dessus, la bague 15 comprime le ressort 22, au moyen du patin 16 lorsque la synchronisation est terminée, le ressort 22 se détend et exerce à son tour une poussée contraire à la précédente, sur la bague, La poussée qui s'exerce sur la bague de synchroni- sation provoque, par la dilation du ressort 22, une rotation de la bague et du pignon 10 par rapport au manchon 26, avant que ce dernier ne s'engage en prise avec la couronne dentée 12; on peut ainsi surmonter un coincement éventuel entre le manchon et la bague du fait que le frottement limite atteint précédemment diminue et on réussit à supprimer les blocages éventuels du fait que la rotation relative favorise l'enga- gement entre les dents du manchon et de la couronne. Dans le mode de réalisation du synchroniseur repré- senté aux figures 3 et 4, tous les éléments identiques sont désignés par les mêmes références que dans les figures 1 et 2. Dans cet exemple un ressort hélicoïdal 30 est dis- posé entre le segment de blocage 19 et la dent 20 par l'in- termédiaire de petites butées 31 et 32 solidaires de tiges de guidage 33 et 34 d'une barrette de poussée 35. Le synchroniseur fonctionne de la même manière que celui décrit plus haut. R 1 EVENDICATIONS 1 Synchroniseur à seryo-blocage pour la boite de vitesse d'un véhicule automobile, comprenant une bague de synchronisation fendue ( 15), un patin à double bras ( 16), dont un ergot ( 17) est disposé entre les extrémités de la bague de synchronisation et deux segments de blocage ( 18, 19) dont chacun est disposé entre le patin ( 16) et une dent ( 20) qui est supportée dans une rainure du moyeu du pignon qui doit être rendu solidaire de l'arbre de sortie de la boîte- de vitesses, ledit synchroniseur étant caractérisé par le fait qu'il comprend des moyens élastiques supplémentaires ( 22), disposés entre le patin ( 16) à double bras et la dent ( 20), et adaptéspour coopérer avec l'un des segments de blocage - 2 Synchroniseur selon la revendication 1 caracté- risé par le fait que lesdits moyens élastiques sont consti- tués par un ressort hélicoidal ( 22) qui est interposé entre le patin ( 16) à double bras et un segment de blocage ( 19), avec les extrémités de ses spires en contact d'un côté avec l'extrémité de l'un des bras du patin ( 16) et de l'autre c 8 té avec le segment de blocage au moyen d'une butée ( 23). 3,' Synchroniseur selon la revendication 1 caracté- risé par le fait que lesdits moyens élastiques sont consti- tués par un ressort hélicoïdal ( 22) qui est interposé entre la dent ( 20) et l'un des segments de blocage avec l'une des extrémités de ses spires en contact d'un côté avec ladite dent ( 20) par l'intermédiaire d'une butée ( 31) et de l'autre côté avec ledit segment de blocage ( 19) au moyen d'une autre butée ( 32).