Brevet FR2539199A1 — publié le 19840713

La présente invention a pour objet un synchroniseur de boite de Vitesses de véhicule automobiles destiné à accoupler à un arbre, par des moyens de crabotage et des moyens d'embrayage à friction, au moins un pignon monté fou sur l'arbre. Les moyens de crabotage comprennent généralement un baladeur comportant un manichon cannelé qui coulisse sur des cannelures de l'arbre ou d'une douille fixée à ce dernier, et est propre à coopérer avec une portion IO O cannelée du pignon ou d'une pièce fixée à lui Les moyens d'embrayage comprennent généralement une bague de friction conique solidaire en rotation du baladeur, avec un léger jeu angulaire en position de repos mais sans jeu en position d'accouplement du pignons I 5 et qui est propre à être entrainée axialement par des moyens éclipsables portés par le baladeur O jusqua coopérer avec une surface conique complémentaire formée sur le pignon ou sur une pièce fixée à lui. Les moyens éclipsables sont avantageusement consti- tués par un anneau en métal élastique engagé partielle- ment dans une gorge périphérique du baladeur, et en appui radial contre plusieurs bras longitudinaux parallèles à l'arbre et solidaires de la bague de friction, ledit appui radial s'effectuant, en position de repos, dans un cran de chacun des bras. Les extrémités en vis-à-vis des cannelures du man- chon et du pignon ou d'une pièce fixée à lui sont large- ment chanfreinées, formant des "entrées de cannelures" qui permettent leur introduction les unes dans les autres par coulissement du baladeur, après que ce coulissement ait provoqué la mise en contact desdites surfaces coni- ques, donc la solidarisation en rotation de la bague et du pignon. Dans la disposition la plus usuelle' deux pignons sont associes à un synchroniseur double de manière è. être alternativement accouplés à larbre Ils sont alors montés fous sur celui-ci de part et d'autre d'une douille cannelée fixée à l'arbre, et lesdits -bras longitudinaux traversent le baladeur, avec jeu en position de repos, par des ouvertures circulairement réparties, tandis que leurs extrémités sont respectivement fixées à l'une de deux bagues de friction Celles-ci sont proches chacune IO d'une surface complémentaire d'un despignons quand le baladeur est en position moyenne O et sont alternativement en contact avec cette surface quand le baladeur est déplacé vers le pignon correspondant. Le baladeur et le pignon ou la pièce cannelée fixée I 5 à ce dernier sont habituellement des pièces métalliques relativement massives, leurs cannelures étant réalisées par usinage, ce qui est coûteux et ne pezrmet pas de don- ner facilement aux entrées de cannelures le profil le mieux adapté à leur introduction les unes dans les autres. L'invention a pour but de réaliser un synchroniseur *du type précité O qui soit' léger et de fabrication simple, tout en assurant un engagement correct des cannelures de crabotage e Le synchroniseur visé par l'invention, destiné à accoupler à un arbre au moins un pignon monté fou sur lui, comprend un baladeur muni d'un manchon intérieure- ment cannelé qui coulisse sur des cannelures solidaires de l'arbre et qui est propre à coopérer avec une portion cannelée d'une pièce fixée au pignonles extrémités en vis-à-vis des cannelures du manchon et de la pièce fixée au pignon comportant un profil d'entrée approprié à leur engagement par coulissement du manchon. Suivant l'invention, l'un au moins des éléments de crabotage, constitués parle baladeur et la pièce fixée au pignon, est réalisé en tôle emboutie, Les cannelures de cet élément ainsi que leur profil d'entrée sont formes par découpage, puis emboutissage de la tôle. Suivant une caractéristique de l'invention, la pièce fixée au pignon est une coupelle en tôle emboutie, coa- xiale à l'arbre, soudée sur le pignon, et comportant à sa périphérie une collerette conique propre à coopérer avec une bague de friction associée au baladeur, et dans sa partie centrale une portion cylindrique munie des IO cannelures de crabotage. Suivant une forme de réalisation, dans laquelle le synchroniseur est associé à deux pignons montés fous de part et d'autre du baladeur, celuici est constitue de deux pièces en tôle emboutie maintenues, notamment par I 5 soudage, appliquées l'une contre l'autre suivant une face perpendiculaire à l'arbre, et chacune de ces deux pièces comporte à sa partie centrale une portion cylin- drique emboutie munie des cannelures de crabctage, tour- née vers la portion cylindrique correspondante de chaque coupelle. Dans ce dernier cas, le baladeur comporte des ouver- tures circulairement réparties autour de l'arbre et recevant chacune l'un de plusieurs bras longitudinaux reliant deux bagues de friction respectivement tournées vers chacun des deux pignons, et le baladeur portant un anneau élastique en appui radial sur ces bras, les deux pièces constitutives du baladeur sont espacées au droit desdites ouvertures et maintiennent axialement entre elles l'anneau élastique. D'autres particularités et avantages du synchroni- seur conforme à l'invention apparaîtront au cours de la description ci-après, en référence aux dessins annexés sur lesquels: La Figure 1 est une vue partielle en coupe axiale d'un synchroniseur double associé à deux pignons 1 et la Figure 2 est une vue en perspective du ba- ladeur et d'une coupelle du synchroniseur de la Figure 1. Le dispositif représenté A la Figure 1 est un syn- chronïseur de boîte de vitesses de véhicule automobile, dont la structure est similaire à celle du synchroniseur décrit dans le brevet français 1 098 083 Ce synchroniseur est destiné à accoupler à un arbre 3 deux pignons 1,2 mon- tés fous sur cet arbre de part et d'autre d'une douille 4 rendue solidaire de l'arbre 3 par des dentelures 5 La IO douille 4 bute contre un jonc d'arrêt 6 logé partiellement, dans une gorge de l'arbre 3. La douille 4 est extérieurement munie de cannelures recevant le manchon cannelé 7 d'un baladeur 8 Celui-ci est constitué de deux pièces 9, 10 en tôle emboutie I 5 ayant la forme générale d'un disque et maintenues par soudage appuyées l'une contre l'autre suivant une face annulaire, il perpendiculaire à l'arbre Chacune de ces deux pièces comporte à sa partie centrale une moitié 7 a, 7 b du manchon cannelé 7 e formée par emboutissage du contour circulaire crénelé d'une ouverture centrale 28 préalablement découpée. Les deux pièces 9, 10 comportent chacune radialement à l'extérieur de la face d'appui 11, une légère dépres- sion 12 coaxiale à l'arbre 3 de manière à être suffisam- ment espacées l'une de l'autre pour que soit placé entre elles un anneau fendu 13 en métal élastique Dans cette partie ou les deux pièces 9, 10 sont espacées, celles-ci sont -percées de trois paires d'ouvertures 14,14 a circulairement réparties autour du manchon 7, les ouvertures 14 étant situées en regard des ouvertures 14 a Dans chaque ouverture 14, 14 a peut coulisser un bras longitudinal ou barreau 15 parallèle à l'arbre 3 et fixé, à chacune de ses extrémités, à une bague de friction 16, 17, ces bagues étant coaxiales à l'arbre et extérieurement coniques. 2539 99 Chaque barreau 15 est munif, au milieu de sa face tournée vers labbre' d'un embrèvement formant un cran 18 dans lequel peut s'engager partiellement l'anneau 13 o La portion centrale 19 du barreau est plus étroite que ses portions latérales 20, 21, qui ont une section complémentaire de celle des ouvertures 14, 14 ao Ainsi il existe un jeu angulaire, en rotation autour de l Par- bre 3, entre le baladeur 8 et l'ensemble des trois bar- reaux 15 et des deux bagues 160 17 quand cet ensemble IO est en position médianes définie par l'engagement de l'anneau 13 dans le cran 18 de chaque barreau Un chan- frein circulaire 20 a O 21 a relie la portion centrale 19 à chaque portion laterale 20, 21 o Sur chaque pignon 102 est soudée une coupelle 220 23 i 5 en tôle emboutie coaxiale à l'arbre 3, et comportant d'une part à sa périphérie une collerette 24, 25 intérieu- rement conique, et duautre part dans sa partie centrale une portion cylindrique cannelée 268 27 entourant un prolongement du moyeu du pignon 1,2 o Cette portion 26,27 est réalisée par emboutissage du contour circulaire cré- nelé d'une ouverture centrale 29 préalablement découpée (Figure 2) La surface conique de chaque collerette 248 25 est propre à coopérer par frottement avec celle de l'une des bagues de friction 16 D 17, et chaque portion cannelée 26, 27 est propre à coopérer avec le manchon cannelé 7 o Les extrémités axiales en vis-à-vis des cannelures 26 a de chaque portion 260 27 ee du manchon 7 sont munies de chanfreins 26 b (Figure 2), obtenus par découpage de la tôle avant emboutissage, de manière à former un profil d'entrée facilitant l'engagement des cannelures les unes dans les autres- L'ensemble des piïèces ainsi disposées entre les pignons 1 et 2 constitue un synchroniseur double de U fonctionnement classi que en position moyenne du baladeur 8, le manchon 7 reposa uniquemenit sur la douille 4, et chaque barreau 15 étant maintenu en position médiane par l'anneau 13 engagé dans chaque cran 18, les bagues de friction 16, 17 sont chacune légèrement espacées aziale- ment de la collerette correspondante 24, 25 o Les deux pignons tournent donc fous sur l'arbre (position de la Figure 1). Quand le baladeur 8 est poussé axialement par exe- IO ple vers la gauche sur la Figure 1, par une fourchette non représentée chevauchant la périphérie du baladeur 8 entre ses pièces constitutives 9, 10, en un premier temps l'anneau élastique 13 reste engagé dans chaque cran 18 et ies barrease 15 se déplacent axialexnent avec le I 5 baladeur $ jusqu' ce que la bague 16 entre en contact avec la collerette 24, la solidarisant en -rotation, par frottement, avec le baladeur 8, la douille 4 et 11 arbre 3 En un deuxième temps, sous une poussée axiale plus forte du baladeur 8, les barreaux 15 étant immnobiisés axialement par appui de la bague 16 contre la coupelle 22 solidaire du pignon 1, l'anneau 13 s'éclipse radiale- -ment hors des crans 18 et les cannelures de la partie dentelée 7 a du manchon 7 s'engagent entre celles 26 a de la portion 26 de la coupelle 22 o Cet engagement est facilité par le profil d'entrée des cannelures et par l'introduction dans chaque ouverture 14, du chanfrein a, puis de la portion latérale 20 de chaque barreau. En fin de course de coulissement du baladeur 8, le pignon 1 est ainsi craboté à l'arbre 3 par coopération des cannelures du manchon 7 avec celles 26 a de la coupelle 22 solidaire du pignon 1 et avec celles de la douille 4 solidaire de l'arbre. Les éléments de crabotage constitués par le manchon cannelé 7 et pir les portion cylindriques cannelées 26, 27 2539199 i des coupelles 22, 23 sont peu coûteux à réaliser puis- qu'ils ne nécessitent pas d'usinage De plus, leur profil d'entrée, découpé dans la tôle avant emboutissage, peut présenter une forme appropriée à un bon engagement des cannelures, le profil d'entrée s'étendant sur toute la hauteur de chaque cannelure, c'est-à-dire sur toute l'épaisseur de la tôle, ce qu'en ne peut généralement pas obtenir par usinage de cannelures taillées dans une pièce massive. IO L'invention n'est pas limitée à la forme de réali- sation décrite et peut comporter des variantes d'exé- cution - REVENDICATIONS I. Synchroniseur de boîte de vitesses de véhicule automobile, destiné à accoupler a un arbre ( 3) au moins un pignon ( 1, 2) monté fou sur celuici, comprenant un baladeur ( 8) muni d'un manchon ( 7 > intérieurement canne- lé coulissant sur des cannelures solidaires de l'arbre ( 3) et propre à coopérer avec une portion cannelée d'une pièce fixée au pignon ( 1, 2), les extrémités en vis-à- vis des cannelures du manchon ( 7) et de la pièce fixée au pignon ( 1, 2) comportant un profil d'entrée approprié IO à leur engagement par coulissement du manchon ( 7), carac- térisé en ce que l'un au moins des éléments de crabotage constitués par le baladeur ( 8) et la pièce ( 22, 23) fixée au pignon ( 1, 2) est réalisé en tôle emboutie, et les cannelures de cet élément ainsi que leur profil I 5 d'entrée sont formés par découpage, puis emboutissage de la tôle. 2. Synchroniseur selon la revendication 1, carac- térisé en ce que la pièce fixée au pignon est une coupelle ( 22, 23) en tôle emboutie, coaxiale à l'arbre ( 3), soudée sur le pignon ( 1, 2) et comportant à sa périphérie une collerette conique ( 24, 25) propre a coo- pérer avec une bague ( 16, 17)-de friction associée au baladeur ( 8), et dans sa partie centrale une portion cylindrique ( 26, 27) munie des cannelures ( 26 a) de crabotage. 3. Synchroniseur selon l'une des revendications 1 et 2, associé à deux pignons ( 1, 2) montés fous de'part et d'autre du baladeur ( 8), caractérisé en ce que le baladeur ( 8) est constitué de deux pièces ( 9, 10) de tôle embouties maintenues, notamment par soudage, appli- quées l'une contre l'autre suivant une face ( 11) perpen- diculaire à l'arbre ( 3), et chacune de ces deux pièces ( 9, 10) comporte à sa partie centrale une portion cylin- drique emboutie ( 7 a, 7 b) formant un manchon ( 7) muni des t cannelures de crabotage,' chaque portion ( 7 a, 7 b) étant tournée vers la portion cylindrique correspondante de chaque coupelle t 220 23) 4. Synchroniseur selon la revendication 30 carac- térisé en ce que le baladeur ( 8) comporte des ouvertures ( 14, 14 a) réparties circulairementautour de l'arbre ( 3) et traversées chacune par un bras longitudinal ( 15) parallèle à l'arbre ( 3), reliant deux bagues de friction ( 16, 17) respectivement tournées vers chacun des deux IO pignons ( 1, 2) et le baladeur-( 8) portant un anneau élastique ( 13) en appui radial sur ces bras ( 15), les deux pièces ( 9, 10) constitutives du baladeur ( 8) sont espacées au droit desdites ouvertures ( 14, 14 a) et main- tiennent axialement entre elles l'anneau élastique ( 13) o