Brevet FR2852646A1 — publié le 20040924

La présente invention concerne un ensemble synchroniseur pour une transmission d'un véhicule automobile. Elle vise également un dispositif formant moyen 5 d'armement pouvant être monté dans un logement radial d'un moyeu de synchronisation destiné à être utilisé dans un ensemble synchroniseur. On connaît un synchroniseur qui comprend au moins un pignon de transmission à couronne dentée de crabotage 10 monté libre en rotation sur un arbre; un moyeu solidaire de l'arbre; un manchon de crabotage monté fixe en rotation sur le moyeu par engrènement et pouvant être déplacé axialement relativement au moyeu entre une position de repos relativement distante du pignon de 15 transmission et une position d'engagement avec la couronne dentée de ce pignon; au moins une bague de synchronisation solidaire en rotation du moyeu, axialement mobile entre le moyeu et le pignon de transmission et pouvant être engagée par friction avec le 20 pignon de transmission lorsque la bague de synchronisation est poussée axialement par au moins deux moyens d'armement à éléments roulants engagés respectivement dans des logements radiaux réalisés sur la périphérie externe du moyeu et régulièrement espacés 25 autour de l'axe de rotation de l'arbre, chaque élément roulant coopérant avec une rampe d'armement formée dans la face interne du manchon de crabotage et étant radialement maintenu sur la rampe en position de repos du manchon de crabotage par un organe élastique de rappel. Chaque moyen d'armement est constitué par un ensemble formant poussoir à bille comprenant un pied en forme de douille cylindrique, dans lequel est logé un ressort hélicoïdal constituant l'organe élastique de rappel, solidaire d'une partie formant tête de support en 35 forme générale de parallélépipède rectangle de la paroi supérieure duquel fait saillie la bille qui y est retenue. Un tel synchroniseur a pour inconvénient majeur que les ensembles formant poussoirs à billes augmentent considérablement l'encombrement du synchroniseur en direction radiale. Par conséquent, de tels ensembles 5 formant poussoirs à billes ne permettent pas une implantation dans des synchroniseurs de relativement faible diamètre. La présente invention a pour but d'éliminer l'inconvénient ci-dessus en proposant un ensemble 10 synchroniseur répondant à la définition qui en a été donnée précédemment et qui est caractérisé en ce que chaque moyen d'armement comprend une cage renfermant l'organe élastique de rappel et l'élément roulant en forme de tonneau qui fait partiellement saillie 15 radialement de la cage en étant retenu dans celle-ci de façon qu'au moins une partie de sa surface latérale externe soit sollicitée en appui sur la rampe d'armement par l'organe élastique en position de repos du manchon de crabotage. De préférence, le logement radial de chaque cage du moyen d'armement est une rainure à section transversale en forme de U réalisée axialement à travers une paroi formant âme du moyen perpendiculaire à l'axe de rotation de l'arbre et la cage comprend un boîtier en forme de 25 parallélépipède rectangle de logement de l'élément roulant en forme de tonneau et dont les deux parois latérales s'étendent parallèlement à la paroi formant âme du moyeu, l'une des parois latérales pouvant coopérer avec la bague de synchronisation pour la déplacer 30 axialement lorsque le manchon de crabotage est déplacé axialement vers le pignon de transmission, et les deux parois en bout sont prolongées respectivement par deux pattes recourbées à angle droit l'une vers l'autre en appui sur le fond de la rainure pour permettre un 35 déplacement axial par glissement de la cage lors de la phase d'armement, la cage comprenant en outre une cuvette parallélépipédique logée dans le boîtier de la cage en appui sur les pattes recourbées de façon à recevoir l'organe élastique qui s'étend également dans le boîtier de la cage pour repousser élastiquement l'élément roulant au travers d'une fenêtre rectangulaire de la paroi 5 supérieure du boîtier de la cage opposée aux pattes recourbées et à laquelle est retenue l'élément roulant en forme de tonneau. La paroi supérieure du boîtier de la cage comprend deux nervures externes arquées de retenue de l'élément 10 roulant en forme de tonneau et s'étendant de chaque côté longitudinal de la fenêtre de cette paroi. L'organe élastique est avantageusement constitué par une lame métallique s'étendant longitudinalement dans le boîtier et la cuvette de la cage et qui est repliée de 15 manière à présenter en section transversale une configuration sensiblement en Z dont l'une des branches est en appui au fond de la cuvette et l'autre branche, de forme concave, est en appui sous l'élément roulant en forme de tonneau. Les parois en bout du boîtier de la cage sont en regard respectivement des deux faces latérales espacées circonférentiellement de la rainure de logement de la cage. De préférence, le synchroniseur comprend trois 25 moyens d'armement. Le boîtier et la cuvette de la cage sont réalisés en tôle emboutie. L'invention propose également un dispositif formant moyen d'armement pouvant être monté dans un logement 30 radial d'un moyeu de synchronisation destiné à être utilisé dans un ensemble synchroniseur pour une transmission d'un véhicule automobile et qui est caractérisé en ce qu'il comprend une cage renfermant un organe élastique et un élément roulant en forme de 35 tonneau faisant partiellement saillie de la cage sous l'action de l'organe élastique en étant retenu dans la cage. De préférence, la cage comprend un boîtier en forme de parallélépipède rectangle de logement de l'élément roulant en forme de tonneau et dont les deux parois en bout de raccordement des deux parois latérales du boîtier 5 sont prolongées à leurs parties inférieures respectivement par deux pattes recourbées à angle droit l'une vers l'autre et une cuvette parallélépipédique logée dans le boîtier de la cage en appui sur les pattes recourbées de façon à recevoir l'organe élastique qui 10 s'étend également dans le boîtier de la cage pour repousser élastiquement l'élément roulant au travers d'une fenêtre rectangulaire de la paroi supérieure du boîtier de la cage opposée aux pattes recourbées et à laquelle est retenu l'élément roulant en forme de 15 tonneau. La paroi supérieure du boîtier de la cage comprend deux nervures externes arquées de retenue de l'élément roulant en forme de tonneau et s'étendant de chaque côté longitudinal de la fenêtre de cette paroi. Avantageusement, l'organe élastique est constitué par une lame métallique s'étendant longitudinalement dans le boîtier et la cuvette de la cage et qui est repliée de manière à présenter en section transversale une configuration sensiblement en Z dont l'une des branches 25 est en appui au fond de la cuvette et l'autre branche, de forme concave, est en appui sous l'élément roulant en forme de tonneau. De préférence, le boîtier et la cuvette de la cage sont réalisés en tôle emboutie. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement dans la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un 35 mode de réalisation de l'invention et dans lesquels: 15 20 25 30 35 - la figure 1 est une vue en perspective éclatée représentant en partie un synchroniseur double conforme à l'invention; - la figure 2 est u ne vue en coupe suivant la ligne brisée II-II de la figure 1 avec les composants du synchroniseur assemblés relativement au moyeu de celui-ci - la figure 3 est une vue partielle en perspective avec coupe de composants assemblés du synchroniseur; - la figure 4 est ule vue en perspective d'un moyen d'armement conforme à l'invention; - la figure 5 est une vue en perspective éclatée de deux parties de la cage lu moyen d'armement de la figure 4; et - la figure 6 est une vue en perspective d'un organe élastique et d'un élément roulant en forme de tonneau du moyen d'armement de la figure 4. En se reportant aux figures, le synchroniseur double, non représenté Complètement, comprend un arbre mené 1 sur lequel est fixé axialement et immobilisé en rotation un moyeu 2, et deux pignons de transmission 3, dont un seul est représenté en figure 1, disposés de part et d'autre du moyeu 2 par rapport au plan médian P d'une paroi formant âme 2a du moyeu 2 perpendiculaire à l'arbre 1. Les deux pignons 3 son.t montés libres en rotation sur l'arbre 1 mais immobilisé axialement à celui-ci. Chaque pignon 3 comporte, solidaire de son flanc en regard du moyeu 2, une couronne extérieurement dentée de crabotage 4 et une surface tronconique de friction 5 réalisée sur une partie, centrale formant moyeu 6 du pignon 3 en étant orientée de façon ascendante dans le sens opposé au moyeu 2. 1 Le synchroniseur comprend également un manchon de crabotage 7 pouvant être déplacé axialement relativement au moyeu 2 par une fourchette de commande (non représentée) engagée dans une gorge radialement externe 7a du manchon 7 qui co Àorte des dentures internes de crabotage 8 en engrènement avec des dentures 9 réalisées sur le pourtour externe du moyeu 2 pour assurer l'accouplement en rotation du manchon 7 à ce moyeu tout en permettant le déplacement axial du manchon 5 relativement au moyeu vers l'un ou l'autre des pignons de transmission 3 pour venir en engrènement avec ce pignon. Le synchroniseur comprend également deux bagues de synchronisation 10 disposées symétriquement de part et d'autre du plan médian P en étant chacune située entre le 10 moyeu 2 et un pignon 3. Chaque bague de synchronisation comporte une surface interne tronconique de friction 11 pouvant coopérer avec la surface externe tronconique 5 de la partie centrale 6 du pignon correspondant 3 pour assurer un engagement par friction lorsque la bague de 15 synchronisation 10 est déplacée axialement vers le pignon 3. Chaque bague de synchronisation 10 comprend également une couronne extérieurement dentée 10a située en regard de la couronne dentée 4 du pignon 3. Le synchroniseur comprend en outre deux paires de 20 bagues tronconiques intermédiaires de synchronisation 13, 14 disposées symétriquement de part et d'autre du plan médian P, les deux bagues tronconiques 13, 14 de chaque paire étant situées entre la bague de synchronisation 10 et la partie centrale correspondante 6 du pignon 3 et 25 pouvant être engagées l'une dans l'autre par friction lors du déplacement dans le sens correspondant du manchon de crabotage 7 pour assurer l'engagement par friction de la bague de synchronisation correspondante 10 à la surface externe tronconique 5 du pignon 3. Lorsque le manchon de crabotage 7 est déplacé vers l'un ou l'autre des deux pignons de transmission 3, la bague de synchronisation correspondante 10 est poussée axialement par des moyens d'armement comprenant des ensembles formant poussoirs radiaux à éléments roulants 35 15 régulièrement espacés autour de l'axe de rotation X-X' de l'arbre 1 et engagés respectivement dans des logements radiaux 16 réalisés sur la périphérie externe du moyeu 2 dans le plan médian P. La figure 1 représente trois logements radiaux 16 respectivement de trois ensembles formant poussoirs radiaux 15 qui peuvent être déplacés conjointement par le manchon de crabotage 7 vers l'un des 5 pignons de transmission 3 lors de la phase d'armement, mais une autre série de trois ensembles formant poussoirs radiaux (non représentée) est également logée respectivement dans des logements radiaux régulièrement espacés du moyeu 2 pour qu'ils soient déplacés 10 conjointement par le manchon de crabotage 7 vers l'autre pignon de transmission 3 pour permettre au manchon de crabotage 7 de venir en engrènement avec ce pignon de transmission. Par exemple, l'un des deux pignons 3 peut être le pignon d'engagement du cinquième rapport, tandis 15 que l'autre pignon constituera celui de l'engagement du quatrième rapport. D'ailleurs, la figure 2 montre en demi-vue supérieure un ensemble formant poussoir radial 15 de l'un des trois ensembles assurant les phases d'armement, puis de synchronisation et de crabotage vers 20 le pignon de transmission 3 situé à gauche de cette figure, tandis qu'en demi-vue inférieure est représenté un ensemble formant poussoir radial 15 de l'autre série de trois ensembles permettant d'assurer les phases d'armement, puis de synchronisation et de crabotage vers 25 l'autre pignon de transmission 3 situé à droite. Chaque élément roulant 17 d'un ensemble 15 coopère avec une rampe d'armement 18 formée sur la face intérieure du manchon 7 en étant tournée vers le pignon correspondant 3. L'élément roulant 17 est sollicité 30 élastiquement sur la rampe d'armement 18, en position de repos ou de point à mort du manchon 7, par l'intermédiaire d'un organe élastique 19. La rampe d'armement 18 sollicite axialement l'élément roulant 17 vers le pignon de transmission 3 quand le manchon 7 est 35 déplacé axialement vers ce même pignon et l'ensemble 15 est déplacé alors à son tour vers la bague de synchronisation 10. Selon l'invention, chaque ensemble 15 comprend une cage renfermant l'organe élastique 19 et l'élément roulant 17 qui est en forme de tonneau et fait partiellement saillie radialement de la cage en étant 5 retenu dans celle-ci de façon qu'au moins une partie de sa surface latérale radialement externe soit sollicitée en appui sur la rampe d'armement 18 par l'organe élastique 19 à la position de repos du manchon de crabotage 7. De préférence, le logement radial 16 de chaque cage du moyen d'armement 15 est une rainure à section transversale en forme de U réalisée axialement à travers la paroi formant âme 2a du moyeu 2 et la cage comprend un boîtier en forme de parallélépipède rectangle 20 dans 15 lequel est logé l'élément roulant tonneau 17, et dont les deux parois latérales 21, 22 s'étendent parallèlement à la paroi 2a en étant sensiblement symétrique au plan médian P. L'une des parois 21, 22, la paroi 22 pour la demi-vue supérieure de la figure 2 et la paroi 21 pour la 20 demi-vue inférieure de cette figure, coopère avec la bague de synchronisation 10 pour la déplacer axialement lorsque le manchon de crabotage 7 est déplacé axialement vers le pignon de transmission correspondant 3. Les deux parois en bout 23 de raccordement des parois latérales 25 21, 22 du boîtier 20 sont prolongées par leurs extrémités inférieures opposées à l'élément roulant 17 respectivement par deux pattes recourbées à angle droit l'une vers l'autre 24 situées en appui sur le fond de la rainure 16 pour permettre à l'ensemble 15 de se déplacer 30 axialement par glissement notamment lors de la phase d'armement. Les deux parois en bout 23 du boîtier 20 sont situées en regard respectivement des deux parois latérales 16a du logement radial correspondant 16 et espacées l'une de l'autre en direction circonférentielle 35 du moyeu 2. La cage comprend en outre une cuvette parallélépipédique 25 logée dans le boîtier 20 en étant en appui sur les pattes recourbées 24 de ce boîtier. La cuvette 25 reçoit en partie l'organe élastique 19 qui s'étend également dans le boîtier 20 pour exercer sur l'élément en tonneau 17 l'effort radial repoussant 5 l'élément 17 au travers d'une fenêtre rectangulaire 26 de la paroi supérieure 27 du boîtier 20 pour qu'il fasse saillie partiellement à l'extérieur de cette paroi en y étant retenu par deux nervures externes arquées 28 s'étendant de chaque côté longitudinal de la fenêtre 26 10 en épousant la partie de surface latérale longitudinale arquée correspondante de l'élément en tonneau 17 qui s'étend dans la direction longitudinale du boîtier 20. De préférence, chaque élément élastique 19 est constitué par une lame métallique s'étendant 15 longitudinalement dans le boîtier 20 et la cuvette 25 et qui est repliée de manière à présenter en section transversale une configuration sensiblement en Z dont la branche inférieure 19a, en considérant la demi-vue supérieure de la figure 2, est en appui au fond de la 20 cuvette 25 et la branche supérieure, de forme concave, est en appui sous l'élément roulant en tonneau 17. Avantageusement, le boîtier 20 et la cuvette 25 de la cage 15 sont réalisés en tôle emboutie, le montage de l'ensemble formant poussoir radial s'effectuant en 25 introduisant la cuvette 25 dans le boîtier 20 avec interposition entre la cuvette et le boîtier de la lame élastique 19 et de l'élément en tonneau 17, puis recourbant à angle droit l'une vers l'autre les pattes 24 pour qu'elles viennent en appui sous la cuvette 25 de 30 manière à la retenir dans le boîtier 20. Chaque rampe d'armement 18 est en fait définie par une gorge 29 réalisée dans la face intérieure du manchon de crabotage 7 et l'élément roulant en tonneau 17 est engagé dans cette gorge par la lame élastique 9 en 35 position de repos de ce manchon. Quand le manchon 7 est déplacé axialement vers le pignon 3 à partir de sa position de repos, la rampe d'armement 18 entraîne l'élément roulant en tonneau 17 engagé dans la gorge 29 vers la bague de synchronisation 10 et, par conséquent, l'ensemble 15 à cage et élément roulant 17 est également déplacé dans le même sens, de 5 sorte que la paroi latérale 22 vient en appui sur une butée d'entraînement 10b engagée, comme cela est connu en soi, dans un évidement prolongeant axialement en direction du pignon 3 le logement radial 16, déplaçant ainsi la bague de synchronisation 10 vers le pignon 3. On 10 notera, comme cela est également connu en soi, que l'autre paroi latérale 21 de chaque ensemble 15 est disposée en regard d'une butée de positionnement 30 formée par une partie de l'anneau périphérique 2b du moyeu 2 sur la face radialement extérieure duquel se 15 trouve les dentures 9 et qui ferme le logement radial 16 du côté axialement opposé au pignon 3. Chaque moyen d'armement 15 de l'invention est d'une structure extrêmement compacte en direction radiale, ce qui permet de l'implanter dans des synchroniseurs de 20 relativement faible diamètre. En outre, l'embrèvement de logement des cages des moyens d'armement étant moins proéminent, on améliore la tenue sous couple du moyeu du synchroniseur. REVENDICATIONS 1. Ensemble synchroniseur pour une transmission d'un véhicule automobile, comprenant au moins un pignon 5 de transmission (3) à couronne dentée de crabotage (4) monté libre en rotation sur un arbre (1) ; un moyeu (2) solidaire de l'arbre (1) ; un manchon de crabotage (7) monté fixe en rotation sur le moyeu (2) par engrènement et pouvant être déplacé axialement relativement au moyeu 10 (2) entre une position de repos relativement distante du pignon de transmission (3) et une position d'engagement avec la couronne dentée (4) de ce pignon; au moins une bague de synchronisation (10) solidaire en rotation du moyeu (2), axialement mobile entre le moyeu (2) et le 15 pignon de transmission (3) et pouvant être engagée par friction avec le pignon de transmission lorsque la bague de synchronisation (10) est poussée axialement par au moins deux moyens d'armement à éléments roulants (15) engagés respectivement dans des logements radiaux (16) 20 réalisés sur la périphérie externe du moyeu (2) et régulièrement espacés autour de l'axe de rotation de l'arbre (1), chaque élément roulant (17) coopérant avec une rampe d'armement (18) formée dans la face interne du manchon de crabotage (7) et étant radialement maintenu 25 sur la rampe (18) en position de repos du manchon de crabotage (7) par un organe élastique de rappel (19) ; caractérisé en ce que chaque moyen d'armement (15) comprend une cage renfermant l'organe élastique de rappel (19) et l'élément roulant en forme de tonneau (17) qui 30 fait partiellement saillie radialement de la cage en étant retenu dans celle-ci de façon qu'au moins une partie de sa surface latérale externe soit sollicitée en appui sur la rampe d'armement (18) par l'organe élastique (19) en position de repos du manchon de crabotage (7). 2. Synchroniseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le logement radial (16) de chaque cage du moyen d'armement (15) est une rainure à section transversale en forme de U réalisée axialement à travers une paroi formant âme (2a) du moyeu (2) perpendiculaire à l'axe de rotation de l'arbre (1) et la cage comprend un boîtier (20) en forme de parallélépipède rectangle de 5 logement de l'élément roulant en forme de tonneau (17) et dont les deux parois latérales (21,22) s'étendent parallèlement à la paroi formant âme (2a) du moyeu (2), l'une (22) des parois latérales pouvant coopérer avec la bague de synchronisation (10) pour la déplacer axialement 10 lorsque le manchon de crabotage (7) est déplacé axialement vers le pignon de transmission (3), et les deux parois en bout (23) sont prolongées respectivement par deux pattes recourbées à angle droit l'une vers l'autre (24) en appui sur le fond de la rainure (16) pour 15 permettre un déplacement axial par glissement de la cage lors de la phase d'armement, la cage comprenant en outre une cuvette parallélépipédique (25) logée dans le boîtier (20) de la cage en appui sur les pattes recourbées (24) de façon à recevoir l'organe élastique (19) qui s'étend 20 également dans le boîtier (20) de la cage pour repousser élastiquement l'élément roulant (17) au travers d'une fenêtre rectangulaire (26) de la paroi supérieure (27) du boîtier (20) de la cage opposée aux pattes recourbées (24) et à laquelle est retenu l'élément roulant en forme 25 de tonneau (17). 3. Synchroniseur selon la revendication 2, caractérisé en ce que la paroi supérieure (27) du boîtier (20) de la cage comprend deux nervures externes arquées (28) de retenue de l'élément roulant en forme de tonneau 30 (17) et s'étendant de chaque côté longitudinal de la fenêtre (26) de cette paroi. 4. Synchroniseur selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que l'organe élastique (19) est constitué par une lame métallique s'étendant 35 longitudinalement dans le boîtier (20) et la cuvette (25) de la cage et qui est repliée de manière à présenter en section transversale une configuration sensiblement en Z dont l'une des branches (19a) est en appui au fond de la cuvette (25) et l'autre branche (19b), de forme concave, est en appui sous l'élément roulant en forme de tonneau (17). 5. Synchroniseur selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que les parois en bout (23) du boîtier (20) de la cage sont en regard respectivement des deux faces latérales espacées circonférentiellement (la) de la rainure (16) de logement de la cage. 6. Synchroniseur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend trois moyens d'armement (15). 7. Synchroniseur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le boîtier (20) et la 15 cuvette (25) de la cage sont réalisés en tôle emboutie. 8. Dispositif formant moyen d'armement pouvant être monté dans un logement radial (16) d'un moyeu de synchronisation (2) destiné à être utilisé dans un ensemble synchroniseur pour une transmission d'un 20 véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend une cage (15) renfermant un organe élastique (19) et un élément roulant en forme de tonneau (17) faisant partiellement saillie de la cage sous l'action de l'organe élastique (19) en étant retenu dans la cage 25 (15). 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que la cage (15) comprend un boîtier (20) en forme de parallélépipède rectangle de logement de l'élément roulant en forme de tonneau (17) et dont les deux parois 30 en bout (23) de raccordement des deux parois latérales (21,22) du boîtier (20) sont prolongées à leurs parties inférieures respectivement par deux pattes recourbées à angle droit l'une vers l'autre (24) et une cuvette parallélépipédique (25) logée dans le boîtier (20) de la 35 cage (15) en appui sur les pattes recourbées (24) de façon à recevoir l'organe élastique (19) qui s'étend également dans le boîtier (20) de la cage (15) pour repousser élastiquement l'élément roulant (17) au travers d'une fenêtre rectangulaire (26) de la paroi supérieure (27) du boîtier (20) de la cage (15) opposée aux pattes recourbées (24) et à laquelle est retenu l'élément roulant en forme de tonneau (17). 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que la paroi supérieure (27) du boîtier (20) de la cage (15) comprend deux nervures externes arquées (28) de retenue de l'élément roulant en forme de tonneau (17) et 10 s'étendant de chaque côté longitudinal de la fenêtre (26) de cette paroi. 11. Dispositif selon la revendication 9 ou 10, caractérisé en ce que l'organe élastique (19) est constitué par une lame métallique s'étendant 15 longitudinalement dans le boîtier (20) et la cuvette (25) de la cage (15) et qui est repliée de manière à présenter en section transversale une configuration sensiblement en Z dont la branche inférieure (19a) est en appui au fond de la cuvette (25) et la branche supérieure (19b), de 20 forme concave, est en appui sous l'élément roulant en forme de tonneau (17). 12. Dispositif selon l'une des revendications 9 à 11, caractérisé en ce que le boîtier (20) et la cuvette (25) de la cage sont réalisés en tôle emboutie.