Brevet FR2718501A1 — publié le 19951013

SYNCHRONISEUR A MULTIPLICATEUR D'EFFORTS La présente invention se rapporte à un synchroniseur de boîte de vitesses manuelle à arbres parallèles, destiné à amener au même régime un moyeu solidaire de l'arbre secondaire et un pignon secondaire engrenant en permanence avec un pignon de vitesses de l'arbre primaire, tout en tournant librement autour de l'arbre secondaire. Par la publication FR 2 676 791 de la demanderesse, on connaît un synchroniseur de ce type, comportant un moyeu fixé sur l'arbre de sortie d'une boîte de vitesses et un baladeur guidé en coulissement sur le moyeu par la denture extérieure de celui-ci, en vue de rendre solidaire ledit arbre de sortie, d'un pignon secondaire tournant fou sur celui-ci. Lors de l'engagement d'un rapport, le baladeur se déplace axialement sur le moyeu, et rencontre en premier lieu un anneau de synchronisation, dont le rôle est d'égaliser la vitesse angulaire du pignon fou, avec celle du moyeu, avant l'entrée en contact direct du baladeur avec le pignon fou. De façon habituelle, l'égalisation de vitesses est obtenue grâce à la mise en frottement de deux surfaces coniques, appartenant respectivement à l'anneau de synchroniseur et au pignon fou, sous la poussée axiale du baladeur. Un moyen connu pour augmenter I'efficacité d'un synchroniseur tel que décrit dans la publication FR 2 676 791, consiste à surdimensionner les surfaces coniques de frottement, et/ou à réduire leur angle de cône. Des dispositions de cet ordre, ou l'adoption d'anneaux à double ou triple surface conique de frottement, dits "anneaux multi-cônes", présentent pour inconvénient majeur d'augmenter l'encombrement du synchroniseur, alors que l'espace disponible pour celui-ci l'intérieur d'une boîte de vitesses est réduit. La présente invention a pour but d'augmenter l'efficacité d'un synchroniseur sans accroître ses dimensions. Elle propose à cet effet un synchroniseur de boîte de vitesses manuelle présentant un moyeu fixé sur un arbre de sortie de la boîte de vitesses, un baladeur guidé en coulissement axial sur le moyeu par la denture extérieure de celuici et muni d'un ensemble de dents destinées à rencontrer la denture d'une bague de synchronisation avant de s'engager dans la denture complémentaire d'un pignon tournant librement autour de l'arbre de sortie, ainsi qu'une surface conique de frottement venant en contact avec le pignon, de façon à égaliser les vitesses de la bague et de celui-ci avant l'engagement de la denture du baladeur dans celle du pignon. Ce synchroniseur est caractérisé en ce que la surface conique appartient à un anneau de synchronisation engagé sous la bague et déplacé par celle-ci en direction du pignon par l'intermédiaire de leviers disposant d'un point de réaction sur le moyeu. Selon un mode de réalisation de l'invention, le baladeur présente des rampes d'armement repoussant la bague par l'intermédiaire d'un ressort. Selon un mode de réalisation de l'invention, le baladeur présente des rampes d'armement repoussant l'anneau par l'intermédiaire d'un ressort. Selon un mode de réalisation de l'invention, l'anneau présente des encoches recevant les leviers. Selon un mode de réalisation de l'invention, les leviers repoussent l'anneau en direction du pignon sous l'action de la bague en multipliant l'effort transmis par celle-ci, grâce à leur point d'appui sur le moyeu. Selon un mode de réalisation de l'invention, l'anneau présente des pattes radiales engagées dans les encoches, derrière les leviers. Selon un mode de réalisation de l'invention, l'anneau entraîne la bague par l'intermédiaire des pattes engagées dans les encoches. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation particulier de celle-ci, en liaison avec les dessins annexés sur lesquels - la figure 1 est une coupe axiale d'un arbre de sortie de boîte de vitesses mécanique, effectuée au niveau d'un synchroniseur illustrant une première variante de l'invention, - les figures 2A, 2B correspondent respectivement à une vue de face de la bague et de l'anneau, - la figure 3 illustre une seconde variante de l'invention. Sur la figure 1, on a représenté en coupe l'arbre de sortie ou arbre secondaire 1 d'une boîte de vitesses manuelle, et un pignon fou 3, monté sur une bague 2. Un baladeur 5 pouvant se déplacer axialement sur un moyeu 4, solidaire de l'arbre 1, présente plusieurs rampes d'armement 5', destinées à repousser un ressort 9, telles que celle qui apparaît dans le plan de coupe, en haut du schéma. Le baladeur 5 comporte également un certain nombre de dents 5", faisant face aux dents 7" d'une bague de synchroniseur 7. Le synchroniseur objet de l'invention est constitué d'une bague 7, d'un anneau 6 engagé sans celle-ci et de plusieurs leviers 8 disposés entre ces éléments. En se reportant aux figures 2A et 2B, on voit que la bague 7, dentée sur trois secteurs, présente trois pattes radiales 7, tandis que l'anneau 6 est muni de trois encoches 6"'. Comme le montre la figure 1, les encoches 6"' de l'anneau 6 sont destinées à recevoir un levier 8 et une patte 7' de la bague 7. Bien entendu, les figures 2A et 2B, n'ont aucun caractère limitatif, et on peut envisager un nombre différent de pattes 7, d'encoches 6"' et de leviers 8 répartis régulièrement autour de la circonférence de la bague 7 et de l'anneau 6 sans sortir du cadre de l'invention. Le fonctionnement du dispositif de synchronisation illustré par les figures 1, 2A, et 2B est le suivant. Lors d'un passage d'une vitesse correspondant au déplacement du baladeur 5, la fourchette 10 apparaissant sur la figure 1 entraîne (de droite à gauche), le baladeur 5, dont les rampes d'armement 5' réparties en secteurs réguliers sur sa circonférence, entrent en contact avec le ressort 9. Conformément à la première variante de l'invention, illustrée par la figure 1, le baladeur 5 agit sur la bague 7 en poussant celle-ci vers le pignon fou 3. En se déplaçant, la bague 7 entraîne par leur extrémité supérieure 8' les leviers 8. Ces derniers disposent d'un point de réaction 4' sur le moyeu 4, et s'enfoncent dans les encoches 6"' de l'anneau 6 sous les pattes radiales 7' de la bague 7. Chaque levier 8 dispose d'un point de réaction 4' sur le moyeu 4, et d'un point d'appui 6' sur l'anneau 6 au fond des encoches 6"'. Les points d'appui 6' étant plus proches des points de réaction 4' que de l'extrémité supérieure 8' des leviers 8, ces derniers assurent une multiplication de l'effort transmis par le baladeur 5 à l'anneau 6. Sous l'action des leviers 8, le cône de frottement 6" de l'anneau 6 entre en contact avec la surface conique correspondante du pignon 3, qui entraîne l'anneau 6 en rotation. Grâce à ses encoches 6"', celuici entraîne à son tour en rotation la bague 7 par l'intermédiaire de ses pattes 7', logées dans celles-ci. Les dents 7" de la bague 7, disposant d'une liberté de rotation limitée dans le moyeu 4 par contact de ses flancs de dents 7" contre les flancs 4" du moyeu 4, s'indexent par rapport aux dents 5" du baladeur 5. La phase dite d'armement et d'indexage est achevée. La seconde variante illustrée par la figure 3 fait état d'un aménagement de longueur entre la bague 7 et l'anneau 6, permettant au ressort d'entrer en contact avec l'anneau 6 avant de rencontrer la bague 7. Comme dans la première variante, l'anneau 6 est entraîné en rotation par le pignon 3, et grâce à ses encoches 6"' entraîne à son tour en rotation la bague 7 par ses pattes 7'. Les leviers 8 ont la même disposition vis-à-vis de la bague 7 et de l'anneau 6, que dans la première variante, mais cette fois, ils n'interviennent pas pendant la phase d'armement. Ce n'est qu'à l'issue de oelle-ci, lorsque les dents 5" et 7" sont indexées, que le baladeur 5 exerce directement sa poussée sur la bague 7, et que le levier 8 réagissant contre le moyeu 4, et en appui contre l'anneau 6, multiplie l'effort entre la bague 7 et l'anneau 6, comme dans la première variante. L'intérêt de cette seconde variante par rapport à la première, est de réduire la course d'armement. En conclusion, il faut signaler que dans ses deux variantes décrites ci-dessus à titre d'exemples non limitatifs, l'adaptation d'un levier multiplicateur d'effort entre la bague et l'anneau de synchronisation proposée par l'invention augmente l'efficacité du synchroniseur pour un même effort appliqué au baladeur. Grâce à l'invention, il est possible: - d'augmenter l'angle de cône cx du synchroniseur, donc de faciliter son décollement après la phase de synchronisation, - de réduire les angles d'entrée de denture du baladeur, de la bague du synchroniseur, et du pignon fou, en vue de faciliter le passage du baladeur après la phase de synchronisation. L'invention permet donc de disposer d'un synchroniseur particulièrement efficace, sans augmenter la taille de l'anneau ni recourir à un anneau de type "multi-cône". REVENDICATIONS [1] Synchroniseur de boîte de vitesses manuelle présentant un moyeu (4) fixé sur un arbre de sortie (1) de la boîte de vitesses, un baladeur (5) guidé en coulissement axial sur le moyeu (4) par la denture extérieure de celui-ci et muni d'un ensemble de dents (5") destinées à rencontrer la denture (7") d'une bague de synchronisation (7) avant de s'engager dans la denture complémentaire (3") d'un pignon (3) tournant librement autour de l'arbre de sortie (1), ainsi qu'une surface conique de frottement (6") venant en contact avec le pignon (3) de façon à égaliser les vitesses de la bague (7) et de celui-ci avant l'engagement de la denture (5") du baladeur (5) dans celle du pignon (3), caractérisé en ce que la surface conique (6") appartient à un anneau de synchronisation (6) engagé sous la bague (7) et déplacé par celle-ci en direction du pignon (3) par l'intermédiaire de leviers (8) disposant d'un point de réaction (4) sur le moyeu (4). [2] Synchroniseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le baladeur (5) présente des rampes d'armement repoussant la bague (7) par l'intermédiaire d'un ressort (9). [3] Synchroniseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le baladeur (5) présente des rampes d'armement repoussant l'anneau (6) par l'intermédiaire d'un ressort (9). [4] Synchroniseur selon les revendications 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que l'anneau (6) présente des encoches (6") recevant les leviers (8). [5] Synchroniseur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les leviers (8) repoussent l'anneau (6) en direction du pignon (3) sous l'action de la bague (7) en multipliant l'effort transmis par celle-ci, grâce à leur point d'appui (4') sur le moyeu (4). [6] Synchroniseur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'anneau (7) présente des pattes radiales (7') engagées dans les encoches (6"), derrière les leviers (8). [7] Synchroniseur selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'anneau (6) entraîne la bague (7) par l'intermédiaire des pattes (7') engagées dans les encoches (6"').