Brevet FR2845140A1 — publié le 20040402

i "Dispositif de crabotage comportant un anneau de synchronisation freiné" L'invention concerne un dispositif pour le crabotage d'un pignon fou monté à rotation sur un arbre. L'invention concerne plus particulièrement un dispositif pour le crabotage d'un pignon fou monté à rotation sur un arbre, notamment d'une boîte de vitesses à arbres parallèles, du type dans lequel l'arbre porte un moyeu fixe qui reçoit extérieurement en coulissement axial et entraîne en rotation un baladeur par 1o l'intermédiaire de cannelures, du type dans lequel l'arbre porte, à proximité du moyeu, un pignon fou cannelé qui est susceptible d'être accouplé au moyeu par l'intermédiaire des cannelures du baladeur, et du type qui comporte un anneau tronconique de synchronisation qui est interposé axialement avec jeu entre le 15 moyeu et le pignon fou et qui est susceptible, lorsque le baladeur est déplacé vers le pignon fou, d'être sollicité par le baladeur au contact d'une portée tronconique du pignon fou pour l'entraîner à une vitesse de synchronisation, l'anneau comportant sur sa périphérie au moins trois secteurs dentés, répartis angulairement 20 de manière régulière, qui sont reçus avec jeu dans des évidements correspondants du moyeu et qui prolongent les cannelures du moyeu pour assurer l'entraînement de l'anneau. On connaît de nombreux exemples de dispositifs de crabotage de ce type comportant un tel anneau tronconique de 25 synchronisation, plus connu sous le nom de "synchroniseur BorgWarner". Dans un tel dispositif, lors d'un passage rapide du baladeur de sa position de repos à sa position de crabotage du pignon fou, il peut advenir que les cannelures du baladeur traversent les 30 dents de l'anneau de synchronisation sans les rencontrer. Il peut aussi arriver que les dents de l'anneau de synchronisation rebondissent sur les bords des évidements du moyeu, ce qui a pour conséquence de plaquer brutalement l'anneau de synchronisation contre la portée tronconique du pignon fou sans opérer de synchronisation. Dans les deux cas, le baladeur ne rencontre pas l'anneau de synchronisation et il est donc craboté brutalement sur le 5 pignon fou, ce qui produit un craquement lors du passage du rapport. Cette configuration peut même, si elle se répète, provoquer la destruction des cannelures du baladeur ou du pignon fou. o0 Pour remédier à cet inconvénient de manière simple et efficace, l'invention propose un dispositif de crabotage d'un pignon comportant des moyens de positionnement préalable des dents des secteurs dentés de l'anneau de synchronisation. Dans ce but, l'invention, propose un dispositif de crabotage 15 du type décrit précédemment, caractérisé en ce qu'il comporte une rondelle ondulée, interposée entre l'anneau de synchronisation et le pignon fou, qui est destinée à solliciter axialement et à freiner l'anneau de synchronisation par rapport au moyeu de manière que, en position de repos du baladeur, des bords 20 latéraux et transversaux des secteurs dentés soient plaqués latéralement et axialement sans jeu contre un des bords latéraux et transversaux des évidements du moyeu. Ainsi, lorsque le baladeur est déplacé vers le pignon fou, les dents des secteurs dentés sont toujours sollicitées axialement 25 par les cannelures du baladeur afin de pousser en toutes circonstances l'anneau de synchronisation au contact de la portée tronconique du pignon fou. Selon d'autres caractéristiques de l'invention - la rondelle ondulée est interposée entre une face 30 transversale d'extrémité de l'anneau de synchronisation et une face transversale du pignon fou qui délimite sa portée tronconique et un tronçon qui porte les dentures du pignon fou, la périphérie de l'anneau de synchronisation est reçue dans un alésage du moyeu dont une paroi est traversée radialement par les évidements et la rondelle ondulée est d'un diamètre sensiblement égal à celui dudit alésage, - la rondelle ondulée comporte deux ondulations opposées diamétralement et axialement, - le dispositif comporte un jonc d'armement, réalisé en fil élastique, qui est reçu dans l'alésage du moyeu et dont des bossages radiaux font saillie au travers d'encoches qui traversent la paroi de l'alésage du moyeu et qui débouchent axialement dans les évidements du moyeu, pour coopérer avec des rampes 10 formées à l'intérieur des cannelures du baladeur, de manière à indexer le baladeur dans ses positions de repos et de crabotage. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés 15 dans lesquels: - la figure 1 est une vue en perspective d'un dispositif de crabotage selon l'invention - la figure 2 est une vue en coupe axiale du dispositif de crabotage de la figure 1; - les figure 3 et 4 sont des demi-vues opposées en coupe axiale illustrant le détail du dispositif de crabotage de la figure 2; - la figure 5 est une vue de côté de la rondelle ondulée du dispositif de crabotage de la figure 1. Dans la description qui va suivre, des chiffres de référence 25 identiques désignent des pièces identiques ou ayant des fonctions similaires. On a représenté sur les figures 1 et 2 l'ensemble d'un dispositif 10 de crabotage qui est destiné à permettre le crabotage d'une paire de pignons fous 12 et 14 opposés montés à 30 rotation sur un arbre commun (non représenté) de direction "A", notamment d'une boîte de vitesses à arbres parallèles. Cette configuration, qui est conventionnelle dans le cadre d'une boîte de vitesse pour laquelle un encombrement axial minimum des lignes d'arbres est requis, n'est toutefois pas limitative de l'invention et le dispositif 10 qui va être décrit dans la suite de la présente description pourrait être destiné à ne permettre le crabotage que d'un unique pignon 12 sur son arbre. Dans la suite de la présente description on ne décrira donc 5 dans le détail que la partie du dispositif 10 associé au seul pignon fou 12. De manière connue, l'arbre d'axe "A" porte un moyeu fixe 16. Le moyeu 16 est par exemple entraîné en rotation par l'intermédiaire d'un jeu de cannelures 18 intérieures qui est io destiné à coopérer avec un jeu de cannelures (non représenté) de l'arbre d'axe "A". Le moyeu 16 reçoit extérieurement en coulissement axial et entraîne en rotation un baladeur 20. A cet effet, le moyeu 16 comporte un jeu de cannelures extérieures 22 qui est destiné à 15 coopérer avec un jeu 24 de cannelures intérieures du baladeur , pour permettre l'entraînement en rotation du baladeur 20 et autoriser son coulissement suivant l'axe "A". L'arbre d'axe "A" porte, à proximité du moyeu 16, les pignons fou cannelés 12, 14 qui sont susceptibles, lorsque le 20 baladeur est m axialement suivant l'axe "A" dans un sens ou dans le sens opposé, d'être accouplés sélectivement au moyeu 16 par l'intermédiaire des cannelures 24 du baladeur 20. Plus particulièrement, le pignon fou 12 porte un jeu de cannelures 13, et le pignon fou 14 porte un jeu de cannelures 15. 25 Lorsque le baladeur 20 est déplacé axialement dans un sens ou dans le sens opposé, ses cannelures 24 engrènent avec le jeu de cannelures extérieures 22 du moyeu 16 et avec l'un ou l'autre des jeux de cannelures 13 ou 15 de l'un ou de l'autre des pignons fous 12,14, accouplant ainsi l'un ou l'autre des pignons fous 12, 30 14 avec le moyeu 16. Pour assurer son déplacement axial, le baladeur 20 comporte par ailleurs sur sa périphérie extérieure une gorge 26 qui est par exemple destinée à recevoir une fourchette (non représentée) d'actionnement du baladeur 20. En considérant la partie du dispositif 10 associé au seul pignon fou 12, celle-ci comporte un anneau 28 tronconique de synchronisation qui est interposé axialement avec jeu entre le moyeu 16 et le pignon fou 12 et qui est susceptible, lorsque le s baladeur 20 est déplacé vers le pignon fou 12, d'être sollicité par le baladeur 20 pour qu'une portée tronconique intérieure 30 de l'anneau 28 de synchronisation entre en contact avec une portée tronconique 32 extérieure du pignon fou 12 et l'entraîne ainsi à une vitesse de synchronisation selon laquelle, le pignon fou 12 1o tournant à la même vitesse que le baladeur 20, il peut être lié en rotation audit baladeur 20. L'anneau 28 de synchronisation comporte par ailleurs sur sa périphérie 62 au moins trois secteurs dentés 34, répartis angulairement de manière régulière, qui sont reçus avec jeu dans 15 des évidements 36 correspondants du moyeu 16 et qui prolongent les cannelures du jeu de cannelures 22 du moyeu 16 pour assurer l'entraînement de l'anneau 28 de synchronisation. Plus particulièrement, les secteurs dentés 34 sont reçus contre les bords latéraux 38 des évidements 36, et des extrémités 20 42 de leurs dents 40, inclinées sensiblement en "V" d'orientation axiale, sont susceptibles d'être sollicitées axialement par des extrémités 44 inclinées analogues des cannelures du baladeur 20 pour provoquer le déplacement axial de l'anneau 28 de synchronisation au contact de la portée tronconique 32 du pignon fou 12. 25 Or, on a constaté que, dans certains cas de passage rapide d'un rapport, les cannelures du baladeur 20 pouvaient franchir les dents 40 de l'anneau de synchronisation sans que les extrémités 42, 44 se rencontrent, et donc sans solliciter les dents 40 axialement, rendant ainsi ledit anneau 28 de synchronisation 30 inopérant, ce qui provoque un craquement lors du passage du rapport et peut même, en cas de répétition, provoquer la destruction du jeu 13 de cannelures du pignon fou 12. Pour remédier à cet inconvénient, le dispositif 10 de crabotage comporte une rondelle 46 ondulée, interposée entre B1020.doc 2845140 l'anneau 28 de synchronisation et le pignon fou 12, qui est destinée à solliciter axialement et à freiner l'anneau 28 de synchronisation par rapport au moyeu 16 de manière que, en position de repos du baladeur 20, des bords latéraux 48 et transversaux 50 des secteurs dentés 34 soient plaqués latéralement et axialement sans jeu contre un des bords latéraux 38 et des bords transversaux 52 des évidements 36 du moyeu 16. On comprendra ainsi que, en l'absence de jeu entre les secteurs dentés 34 et les évidements 36, la position des secteurs i0 dentés 34 est définie de manière univoque par rapport aux évidements 36 du moyeu 16, et que les dimensions des dents 40 des secteurs dentés peuvent être conçues pour que les extrémités 42 inclinées sensiblement en "V" des dents 40 soient en tout état de cause sollicitées axialement par les extrémités 44 inclinées sensiblement en "V" des cannelures du baladeur 20. De ce fait, lorsque le baladeur 20 est déplacé vers le pignon fou 12, les dents 40 des secteurs dentés 34 soient toujours sollicitées axialement par les cannelures du baladeur 20 qui peut pousser en toutes circonstances l'anneau 28 de synchronisation au contact de la portée tronconique 32 du pignon fou 12. De manière connue, comme l'illustrent notamment les figures 1 et 3, le moyeu 16 comporte un alésage 58 dont une paroi 60 est traversée radialement par les évidements 36. La périphérie 62 de l'anneau de synchronisation est reçue dans cet alésage 58 et la rondelle ondulée 46 est d'un diamètre sensiblement égal à celui dudit alésage 58. Plus particulièrement, comme l'illustrent les figures 2, 3 et 4, la rondelle ondulée 46 est interposée entre une face 48 transversale d'extrémité de l'anneau 28 de synchronisation et une face 50 transversale du pignon fou 12 qui délimite sa portée tronconique 32 et un tronçon 54 qui porte les dentures 56 du pignon fou 12 qui ont été représentées aux figures 1 et 2. Dans le mode de réalisation préféré de l'invention, comme représenté aux figures 3, 4 et 5, la rondelle ondulée 46 comporte deux ondulations 64, 66 qui sont opposées diamétralement et axialement de part et d'autre d'une partie centrale 68 au voisinage de laquelle la rondelle est sensiblement plate. Cette configuration n'est pas limitative de l'invention et la rondelle 5 pourrait comporter un nombre pair supérieur d'ondulations. Toutefois, un nombre limité d'ondulations est préférable pour la bonne réalisation de l'invention, ceci afin de limiter les frottements induits par la rondelle 46 contre le pignon fou 12 et contre l'anneau 28 de synchronisation. Enfin, de manière connue, comme représenté aux figures 1 et 4, le dispositif 10 comporte un jonc 68 d'armement, réalisé en fil élastique, qui est reçu dans l'alésage 58 du moyeu et dont des bossages radiaux 70 font saillie au travers d'encoches 72 qui traversent la paroi 60 de l'alésage 58 du moyeu 16 et qui 15 débouchent axialement dans les évidements 36 du moyeu 16, pour coopérer avec des rampes (non représentées) formées à l'intérieur du jeu 24 de cannelures du baladeur 20, de manière à indexer le baladeur 20 dans ses positions de repos et de crabotage. Cette configuration permet de proposer un moyen 20 d'armement simple et efficace qui ne présente pas d'encombrement axial supplémentaire, ni ne nécessite d'usinage complexe du moyeu 16, puisque les encoches 72 débouchent axialement dans les évidements 36. L'invention propose donc un dispositif 10 de crabotage 25 doté de moyens de synchronisation aptes à garantir en toutes circonstances un crabotage sans craquement des pignons fous 12, 14. REVENDICATIONS 1. Dispositif (10) pour le crabotage d'un pignon fou (12) monté à rotation sur un arbre, notamment d'une boîte de vitesses à arbres parallèles, du type dans lequel l'arbre porte un moyeu 5 (16) fixe qui reçoit extérieurement en coulissement axial et entraîne en rotation un baladeur (20) par l'intermédiaire de cannelures (22, 24), du type dans lequel l'arbre porte, à proximité du moyeu (16), un pignon fou (12) cannelé qui est susceptible d'être accouplé au moyeu (16) par l'intermédiaire des cannelures 10 (24) du baladeur (20), et du type qui comporte un anneau (28) tronconique de synchronisation qui est interposé axialement avec jeu entre le moyeu (16) et le pignon fou (12) et qui est susceptible, lorsque le baladeur (20) est déplacé vers le pignon fou (12), d'être sollicité par le baladeur (20) au contact d'une 15 portée tronconique (32) du pignon fou (12) pour l'entraîner à une vitesse de synchronisation, l'anneau (28) comportant sur sa périphérie (62) au moins trois secteurs dentés (34), répartis angulairement de manière régulière, qui sont reçus avec jeu dans des évidements (36) correspondants du moyeu (16) et qui 20 prolongent les cannelures (22) du moyeu (16) pour assurer l'entraînement de l'anneau (28), caractérisé en ce qu'il comporte une rondelle (46) ondulée, interposée entre l'anneau (28) de synchronisation et le pignon fou (12), qui est destinée à solliciter axialement et à freiner l'anneau 25 (28) de synchronisation par rapport au moyeu (16) de manière que, en position de repos du baladeur (20), des bords latéraux (48) et transversaux (50) des secteurs dentés (34) soient plaqués latéralement et axialement sans jeu contre un des bords latéraux (38) et transversaux (52) des évidements (36) du moyeu (16). 2. Dispositif (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la rondelle (46) ondulée est interposée entre une face (48) transversale d'extrémité de l'anneau (28) de synchronisation et une face (50) transversale du pignon fou (12) qui délimite sa portée tronconique (32) et un tronçon (54) qui porte les dentures (56) du pignon fou (12). 3. Dispositif (10) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la périphérie (62) de l'anneau 5 (28) de synchronisation est reçue dans un alésage (58) du moyeu (16) dont une paroi (60) est traversée radialement par les évidements (36) et en ce que la rondelle (46) ondulée est d'un diamètre sensiblement égal à celui dudit alésage (58). 4. Dispositif (10) selon l'une des revendications 10 précédentes, caractérisé en ce que la rondelle (46) ondulée comporte deux ondulations (64, 66) opposées diamétralement et axialement. 5. Dispositif (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un 15 jonc (68) d'armement, réalisé en fil élastique, qui est reçu dans l'alésage (58) du moyeu et dont des bossages (70) radiaux font saillie au travers d'encoches (72) qui traversent la paroi (60) de l'alésage (58) du moyeu (16) et qui débouchent axialement dans les évidements (36) du moyeu, pour coopérer avec des rampes 20 formées à l'intérieur des cannelures (24) du baladeur (20), de manière à indexer le baladeur (20) dans ses positions de repos et de crabotage.