FR2466668A1 - Synchronising mechanism for gear-box - has single piece pawl rings stamped from sheet and formed with axial feet with oblique end faces - Google Patents

Synchronising mechanism for gear-box - has single piece pawl rings stamped from sheet and formed with axial feet with oblique end faces Download PDF

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Abstract

The mechanism consists of a hub carrying an exterior gear (2) and fixed on the shaft (3) of the gearbox. On each side of the hub is a pinion (4,5) mounted freely on the shaft. A sliding bush (8) meshes with the fixed gear (30) and disc (10) is shrunk onto the bush (8) and contains a groove (13) with an elastic joint ring ring (14). Panels (19,20) engage in the slotted holes (11,12) of the disc. Each panel has a notch (21) into which the joint ring (14) is located. Two further pawls (27,28) on the pawl ring locate with some clearance in the opening (29) in the bush and bear on the ends of the shortened gear tooth (30) of the gear ring (2). The outer surface of each of the pawls bears a conical friction pad (31,36).

Description

La présente invention due à la collaboration de
Messieurs René HULIN et Marc CHANTREAU, concerne un dispositif de synchronisation pour boîte de vitesses. De façon plus précise, elle s'applique à un dispositif de synchronisation comportant un manchon cannelé coulissant sur un arbre et muni d'une partie en forme de disque dans laquelle sont ménagés des orifices à travers lesquels passent des barrettes de blocage et de centrage reliées par au moins une de leurs extrémités à une couronne munie d'une première surface de friction conique prévue pour coopérer avec une deuxième surface conique solidaire d'une pièce à engrener avec le manchon.The present invention due to the collaboration of
Messrs René HULIN and Marc CHANTREAU, concerns a synchronization device for gearbox. More precisely, it applies to a synchronization device comprising a grooved sleeve sliding on a shaft and provided with a disc-shaped part in which are formed orifices through which pass connected locking and centering bars. by at least one of their ends to a crown provided with a first conical friction surface intended to cooperate with a second conical surface secured to a part to be meshed with the sleeve.

Un exemple d'un tel synchroniseur est donné dans le brevet français 1 098 083 au nom de la société INTERTECHNI
QUE. Dans les synchroniseurs connus de ce type, la couronne est une pièce usinée et elle est assemblée rigidement sur des barrettes également usinées et comportant, d'une part, des surfaces de blocage coopérant avec des surfaces de blocage formées dans les orifices ménagés dans le disque associé au manchon et, d'autre part, des surfaces de positionnement coopérant avec un élément élastique disposé sur le manchon.An example of such a synchronizer is given in French patent 1,098,083 in the name of the company INTERTECHNI
THAN. In known synchronizers of this type, the crown is a machined part and it is rigidly assembled on bars also machined and comprising, on the one hand, blocking surfaces cooperating with blocking surfaces formed in the orifices formed in the disc. associated with the sleeve and, on the other hand, positioning surfaces cooperating with an elastic element disposed on the sleeve.

Une telle solution est relativement coûteuse en raison de la nécessité d'usiner la couronne et les barrettes et de procéder ensuite à leur assemblage. L'invention se propose de simplifier très largement la fabrication et le montage de ces synchroniseurs, ce qui permet d'abaisser très notablement leur prix de revient. Such a solution is relatively expensive because of the need to machine the crown and the bars and then proceed to assemble them. The invention proposes to greatly simplify the manufacture and assembly of these synchronizers, which makes it possible to very significantly lower their cost.

Pour obtenir ce résultat, un synchroniseur du type précité est caractérisé en ce que la couronne reliant les barrettes est formée dans une pièce en tôle emboutie et les barrettes sont constituées par des pattes découpées venues de matière avec ladite couronne. To obtain this result, a synchronizer of the aforementioned type is characterized in that the ring connecting the bars is formed in a piece of stamped sheet metal and the bars are formed by tabs cut out of material with said ring.

Des exemples de réalisation de l'invention font l'objet de la description qui suit, en référence aux dessins joints dans lesquels
- la Fig.l est une coupe axiale d'un synchroniseur double selon l'invention;
- la Fig;2 est une section suivant la ligne 2-2 de la Fig;l;
- la Fig.3 est une vue en perspective d'une couronne;
- la Fig.4 est une vue suivant la flèche F de la
Fig.3;
- la Fig.5 est une variante d'un détail représenté à la Fig.2;
- les Fig.6 et 7 sont des variantes d'un détail représente à la Fig.l;
- les Fig.8 et 9 sont des variantes de couronnes correspondant à la Fig.3 pour les variantes représentées aux Fig.6 et 7, respectivement.Examples of embodiments of the invention are described in the following description, with reference to the accompanying drawings in which
- Fig.l is an axial section of a double synchronizer according to the invention;
- Fig; 2 is a section along line 2-2 of Fig; l;
- Fig.3 is a perspective view of a crown;
- Fig.4 is a view along arrow F of the
Fig.3;
- Fig.5 is a variant of a detail shown in Fig.2;
- Fig.6 and 7 are variants of a detail shown in Fig.l;
- Fig.8 and 9 are variants of crowns corresponding to Fig.3 for the variants shown in Fig.6 and 7, respectively.

Dans l'exemple représenté aux Fig.l à 4, un moyeu 1 portant une denture extérieure 2 est rigidement fixé sur un arbre 3 de boîte de vitesses. De part et d'autre du moyeu 1,. des pignons 4 et 5 sont montés fous sur l'arbre 3. Chaque pignon 4,5 comporte une couronne latérale dentée 6,7 dont les dentures sont identiques à la denture 2 du moyeu 1. In the example shown in Fig.l to 4, a hub 1 having an external toothing 2 is rigidly fixed on a shaft 3 of the gearbox. On either side of the hub 1 ,. pinions 4 and 5 are idly mounted on the shaft 3. Each pinion 4.5 has a toothed lateral crown 6,7 whose teeth are identical to the teeth 2 of the hub 1.

Un manchon baladeur 8 muni d'une denture intérieure 9 est claveté coulissant sur le moyeu 1. Un disque 10, réalisé de préférence en métal fritté, est monté à force sur le manchon 8. A sliding sleeve 8 provided with an internal toothing 9 is keyed sliding on the hub 1. A disc 10, preferably made of sintered metal, is forcibly mounted on the sleeve 8.

Dans le disque 10 sont formées deux séries d'orifices oblongs 11, 12 répartis alternativement sur une même circonférence. Le disque 10 comporte en outre une gorge 13 destinée à recevoir un jonc élastique 14. In the disc 10 are formed two series of oblong orifices 11, 12 distributed alternately on the same circumference. The disc 10 further comprises a groove 13 intended to receive an elastic ring 14.

De chaque côté du manchon 8 est disposée une couronne 15,16 en tôle emboutie, comportant une partie cylindrique 17,18 et des pattes axiales 19,20 dont chacune s'engage dans un des orifices 11,12 du disque 10. On each side of the sleeve 8 is a crown 15,16 made of stamped sheet metal, comprising a cylindrical part 17,18 and axial tabs 19,20 each of which engages in one of the orifices 11,12 of the disc 10.

Chaque patte 19 présente une encoche 21, orientée vers l'interieur du dispositif, et dans laquelle s'engage le jonc élastique 14. Elle comporte également des surfaces obliques 22 de blocage, destinées à coopérer avec des surfaces obliques 23 complémentaires ménagées à l'entrée de chaque orifice 11. Each tab 19 has a notch 21, oriented towards the interior of the device, and in which the elastic ring 14 engages. It also has oblique locking surfaces 22, intended to cooperate with complementary oblique surfaces 23 formed at the inlet of each port 11.

De la même façon, chaque patte 20 présente une encoche 24 dans laquelle s'engage le jonc 14 et elle comporte des surfaces obliques 25 de blocage destinées à coopérer avec des surfaces obliques 26 complémentaires ménagées à l'entrée de chaque orifice 12. Likewise, each tab 20 has a notch 24 in which the rod 14 engages and it has oblique locking surfaces 25 intended to cooperate with complementary oblique surfaces 26 formed at the entrance to each orifice 12.

Chaque couronne 15,16 comporte en outre deux pattes 27,28 dirigées radialement vers l'intérieur et diamétralement opposées. Ces pattes 27,28 s'engagent avec jeu dans un logement 29 formé dans le manchon 8 et viennent en butée longitudinale sur une dent 30 de la denture 2 du moyeu 1, cette dent 30 ayant une longueur inférieure à celle des autres dents de la denture 2. Each ring 15,16 further comprises two tabs 27,28 directed radially inwards and diametrically opposite. These tabs 27, 28 engage with play in a housing 29 formed in the sleeve 8 and come into longitudinal abutment on a tooth 30 of the toothing 2 of the hub 1, this tooth 30 having a length shorter than that of the other teeth of the toothing 2.

Sur la face extérieure de chaque patte 19, au droit de la partie cylindrique 17 de la couronne 15, est fixée par collage une pastille 31 en matériau à fort coefficient de frottement. Les faces extérieures de ces pastilles constituent une première surface de friction conique d'un embrayage dont la deuxième surface de friction conique complémentaire est formée à la périphérie d'un disque 34. Ce dernier est solidaire en rotation du pignon 4, grâce à une denture 35 qui s'engage dans les dents de la couronne dentée 6. On the outer face of each tab 19, in line with the cylindrical part 17 of the crown 15, is fixed by bonding a pad 31 of material with a high coefficient of friction. The outer faces of these pads constitute a first conical friction surface of a clutch, the second complementary conical friction surface is formed at the periphery of a disc 34. The latter is rotatably integral with the pinion 4, thanks to a toothing 35 which engages in the teeth of the toothed crown 6.

De la même façon, des pastilles 36 fixées sur les pattes 20 constituent une première surface de friction conique d'un embrayage dont la deuxième surface de friction conique complémentaire est formée à la périphérie d'un disque 39, solidaire en rotation du pignon 5 grâce à une denture 40. Similarly, pads 36 fixed on the lugs 20 constitute a first conical friction surface of a clutch, the second complementary conical friction surface is formed on the periphery of a disc 39, integral in rotation with the pinion 5 thanks to teeth 40.

Le fonctionnement du dispositif qui vient d'être décrit est le suivant
Au repos, c'est-à-dire au point mort, le manchon 8 est centré sur le moyeu 1 et sa denture 9 est totalement dégagée des couronnes dentées 6 et 7 des pignons 4 et 5. The operation of the device which has just been described is as follows
At rest, that is to say in neutral, the sleeve 8 is centered on the hub 1 and its toothing 9 is completely disengaged from the toothed rings 6 and 7 of the pinions 4 and 5.

Dans cette position, le jonc 14 assure le centrage des pattes 19 et 20 de telle sorte qu'il n'y ait pas frottement, entre les surfaces coniques de l'un ni de l'autre des deux embrayages.In this position, the rod 14 ensures the centering of the lugs 19 and 20 so that there is no friction between the conical surfaces of either of the two clutches.

Pour solidariser en rotation l'arbre 3 et le pignon 4, le manchon baladeur 8 est poussé vers la gauche, en regardant la Fig.l, au moyen d'une fourchette 41. Dans ce mouvement, le jonc 14 entraîne les pattes 19, ce qui amène les pastilles 31 en contact avec la surface conique portée par le disque 34. S'il existe une différence entre les vitesses de rotation du pignon 4 et du manchon 8, la couronne 15 subit un décalage angulaire par rapport au manchon 8 et les pattes 19 viennent en butée sur le bord des orifices 11. To secure the shaft 3 and the pinion 4 in rotation, the sliding sleeve 8 is pushed to the left, looking at FIG. 1, by means of a fork 41. In this movement, the ring 14 drives the legs 19, which brings the pellets 31 into contact with the conical surface carried by the disc 34. If there is a difference between the speeds of rotation of the pinion 4 and of the sleeve 8, the crown 15 undergoes an angular offset relative to the sleeve 8 and the tabs 19 abut on the edge of the orifices 11.

En continuant le déplacement du manchon 8, le jonc 14 sort des encoches 21 et les surfaces obliques de blocage 22 des pattes 19 et celles 23 des orifices 11 viennent en appui les unes sur les autres. Ceci permet d'exercer un effort de serrage entre les surfaces coniques de l'embrayage, tout en interdisant un déplacement supplémentaire du manchon baladeur 8. Continuing the movement of the sleeve 8, the rod 14 comes out of the notches 21 and the oblique locking surfaces 22 of the tabs 19 and those 23 of the orifices 11 come to bear on each other. This allows a clamping force to be exerted between the conical surfaces of the clutch, while preventing additional movement of the sliding sleeve 8.

Lorsque la synchronisation est atteinte entre les vitesses du pignon 4 et du manchon 8, les surfaces obliques de blocage 22 et 23 peuvent glisser l'une sur l'autre et le manchon 8 peut poursuivre son déplacement, sa denture 9 venant en prise avec la couronne dentée 6 du pignon 4. When synchronization is reached between the speeds of the pinion 4 and of the sleeve 8, the oblique locking surfaces 22 and 23 can slide one on the other and the sleeve 8 can continue to move, its toothing 9 engaging with the ring gear 6 of pinion 4.

Pendant cette opération, la couronne 16 reste en place, retenue par la butée des pattes 28 sur les dents 30 du moyeu 1. During this operation, the crown 16 remains in place, retained by the stop of the tabs 28 on the teeth 30 of the hub 1.

Pour désolidariser le pignon 4 de l'arbre 3, le manchon 8 est ramené vers la droite par la fourchette 41. To separate the pinion 4 from the shaft 3, the sleeve 8 is brought to the right by the fork 41.

Dans ce mouvement, la couronne 15 est retenue par la butée des pattes 27 sur les dents 30 du moyeu 1. La position d'équilibre de point mort est retrouvée par l'engagement du jonc 14 dans les encoches 21 et 24 des pattes 19 et 20. In this movement, the crown 15 is retained by the stop of the lugs 27 on the teeth 30 of the hub 1. The neutral position of equilibrium is found by the engagement of the rod 14 in the notches 21 and 24 of the lugs 19 and 20.

Dans la variante représentée à la Fig.5, chaque patte 27 et 28 prend appui sur deux dents 30 du moyeu 1, au lieu d'une seule dent dans l'exemple précédent. In the variant shown in Fig.5, each tab 27 and 28 is supported on two teeth 30 of the hub 1, instead of a single tooth in the previous example.

Dans la variante représentée aux Fig.6 et 8, la couronne 15 comporte une partie périphérique conique 17a sur laquelle est collé un papier de friction 42 analogue aux papiers utilisés, par exemple, sur les disques d'embrayage des boîtes de vitesses antomatiques. C'est la partie extérieure de ce papier qui constitue la première surface de friction conique de l'embrayage. La couronne 16 est réalisée de la même façon. In the variant shown in Fig. 6 and 8, the crown 15 has a conical peripheral part 17a on which is stuck a friction paper 42 similar to the papers used, for example, on the clutch discs of the automatic gearboxes. It is the outer part of this paper which constitutes the first conical friction surface of the clutch. The crown 16 is produced in the same way.

Dans la variante représentée aux Fig.7 et 9, la partie cylindrique 17b de la couronne 15 est située sur le même diamètre que les pattes 19 et les pastilles de friction 31 sont fixées, à la fois sur les pattes 19 et sur cette partie cylindrique 17b. La couronne 16 est réalisée de la même façon. In the variant shown in Figs. 7 and 9, the cylindrical part 17b of the crown 15 is located on the same diameter as the lugs 19 and the friction pads 31 are fixed, both on the lugs 19 and on this cylindrical part 17b. The crown 16 is produced in the same way.

Claims (7)

REVENDICATIONS 1. Dispositif de synchronisation pour boîte de vitesses comportant un manchon cannelé monté coulissant sur un arbre et muni d'une partie en forme de disque dans laquelle sont ménagés des orifices à travers lesquels passent des barrettes de blocage et de centrage reliées par au moins une de leurs extrémités à une couronne munie d'une première surface de friction conique prévue pour coopérer avec une deuxième surface conique solidaire d'une pièce à engrener avec le manchon, caractérisé en ce que la couronne (15;16) reliant les barrettes est formée dans une pièce en tôle emboutie et les barrettes sont constituées par des pattes axiales (19; 20) découpées,venues de matière avec ladite couronne(l5;16). 1. Synchronization device for gearbox comprising a grooved sleeve slidably mounted on a shaft and provided with a disc-shaped part in which are formed orifices through which pass locking and centering bars connected by at least one from their ends to a crown provided with a first conical friction surface intended to cooperate with a second conical surface secured to a part to be meshed with the sleeve, characterized in that the crown (15; 16) connecting the bars is formed in a stamped sheet metal part and the bars are formed by axial tabs (19; 20) cut out, integrally formed with said crown (15; 16). 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites pattes (19;20) comportent des surfaces obliques de blocage (22;25) destinées à coopérer avec des surfaces obliques complémentaires (23;26) ménagées à l'entrée de chaque orifice (11;12) prévu dans la partie en forme de disque (10) dudit manchon cannelé (8). 2. Device according to claim 1, characterized in that said tabs (19; 20) comprise oblique locking surfaces (22; 25) intended to cooperate with complementary oblique surfaces (23; 26) formed at the entrance of each orifice (11; 12) provided in the disc-shaped part (10) of said grooved sleeve (8). 3. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la partie en forme de disque (10) dudit manchon (8) comporte une gorge (13) tournée vers l'extérieur, tandis que chaque patte (19;20) présente une encoche (21;24) orientée vers l'intérieur, un jonc élastique (14) de liaison du manchon (8) et de la couronne (15;16) et de centrage des pattes (19;20) étant engagé dans ladite gorge (13) et dans lesdites encoches (21;24). 3. Device according to any one of claims 1 and 2, characterized in that the disc-shaped part (10) of said sleeve (8) has a groove (13) facing outwards, while each tab (19 ; 20) has a notch (21; 24) facing inwards, an elastic ring (14) connecting the sleeve (8) and the crown (15; 16) and centering the tabs (19; 20) being engaged in said groove (13) and in said notches (21; 24). 4. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel ledit manchon (8) est monté sur ledit arbre par l'intermédiaire d'un moyeu (1) ayant une denture extérieure, caractérisé en ce que ladite couronne (15;16) comporte en outre deux pattes (27;28) dirigées radialement vers l'intérieur et diamétralement opposées, engagées avec jeu dans un logement (29) formé dans le manchon (8) et venant en butée longitudinale sur au moins une dent (30) de la denture (2) du moyeu (1), ladite dent (30) ayant une longueur inférieure à celle des autres dents de la denture (2). 4. Device according to any one of claims 1 to 3, in which said sleeve (8) is mounted on said shaft by means of a hub (1) having an external toothing, characterized in that said crown (15 ; 16) further comprises two legs (27; 28) directed radially inwards and diametrically opposite, engaged with play in a housing (29) formed in the sleeve (8) and coming into longitudinal abutment on at least one tooth ( 30) of the toothing (2) of the hub (1), said tooth (30) having a length shorter than that of the other teeth of the toothing (2). 5. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la couronne (15;16) comporte une partie cylindrique (17;18) et en ce que la première surface de friction prévue sur la couronne (15; 16) est constituée par les faces extérieures de pastilles (31) en matériau à fort coefficient de frottement fixées sur chaque patte (19;20) au droit de la partie cylindrique (17;18), la deuxième surface de friction conique complémentaire étant formé à la périphérie d'un disque (34; 39) solidaire en rotation de la pièce (4;5) à engrener avec le manchon (8) grâce à une denture (35;40) engagée dans les dents d'une couronne dentée (6;7) de ladite pièce à engrener (4;5). 5. Device according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the crown (15; 16) has a cylindrical part (17; 18) and in that the first friction surface provided on the crown (15; 16) is constituted by the external faces of pads (31) of material with a high coefficient of friction fixed on each tab (19; 20) in line with the cylindrical part (17; 18), the second complementary conical friction surface being formed at the periphery of a disc (34; 39) integral in rotation with the part (4; 5) to mesh with the sleeve (8) by means of a toothing (35; 40) engaged in the teeth of a toothed crown ( 6; 7) of said part to be meshed (4; 5). 6. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ladite couronne (15; 16) comporte une partie périphérique conique (17a) sur laquelle est collé un papier de friction (42) dont la partie extérieure constitue la première surface de friction conique de l'embrayage, la deuxième surface de friction conique complémentaire étant formée à la périphérie d'un disque (34) solidaire en rotation de la pièce (4;5) à engrener avec le manchon (8), grâce à une couronne dentée de ladite pièce à engrener. 6. Device according to any one of claims 1 to 4, characterized in that said crown (15; 16) comprises a conical peripheral part (17a) on which is bonded a friction paper (42) whose outer part constitutes the first conical friction friction surface, the second complementary conical friction surface being formed at the periphery of a disc (34) integral in rotation with the part (4; 5) to be meshed with the sleeve (8), thanks to a ring gear of said part to be meshed. 7. Dispositif suivant la revendication 5, caractérisé en ce que la partie cylindrique (17b) de la couronne (15) est située sur le même diamètre que les pattes axiales (19), les pastilles de friction (31) étant fixées à la fois sur les pattes (19) et sur la partie cylindrique (17b).  7. Device according to claim 5, characterized in that the cylindrical part (17b) of the crown (15) is situated on the same diameter as the axial lugs (19), the friction pads (31) being fixed at the same time on the legs (19) and on the cylindrical part (17b).
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