FR2543638A1

FR2543638A1 - IMPROVED SERVO-LOCK SYNCHRONIZER FOR A GEARBOX OF A MOTOR VEHICLE

Info

Publication number: FR2543638A1
Application number: FR8404582A
Authority: FR
Inventors: Filippo Surace; Piero Perissinotto
Original assignee: Alfa Romeo Auto SpA
Current assignee: Alfa Romeo Auto SpA
Priority date: 1983-03-29
Filing date: 1984-03-23
Publication date: 1984-10-05
Anticipated expiration: 2004-03-23
Also published as: GB2137705B; JPH0499428U; IT1163180B; DE3409012C2; DE3409012A1; JPS59183121A; GB8406230D0; GB2137705A; IT8320337A0; FR2543638B1

Abstract

CE SYNCHRONISEUR A SERVO-BLOCAGE POUR LA BOITE DE VITESSES D'UN VEHICULE AUTOMOBILE, COMPRENANT UNE BAGUE DE SYNCHRONISATION FENDUE 15, UN PATIN A DOUBLE BRAS 16, DONT UN ERGOT 17 EST DISPOSE ENTRE LES EXTREMITES DE LA BAGUE DE SYNCHRONISATION ET DEUX SEGMENTS DE BLOCAGE 18, 19 DONT CHACUN EST DISPOSE ENTRE LE PATIN 16 ET UNE DENT 20 QUI EST SUPPORTEE DANS UNE RAINURE DU MOYEU DE PIGNON QUI DOIT ETRE RENDU SOLIDAIRE DE L'ARBRE DE SORTIE DE LA BOITE DE VITESSES, COMPREND DES MOYENS ELASTIQUES SUPPLEMENTAIRES 22 DISPOSES ENTRE LE PATIN 16 A DOUBLE BRAS ET LA DENT 20, ET ADAPTES POUR COOPERER AVEC L'UN DES SEGMENTS DE BLOCAGE.THIS SERVO-LOCKING SYNCHRONIZER FOR THE GEARBOX OF A MOTOR VEHICLE, INCLUDING A SLOTTED SYNCHRONIZATION RING 15, A DOUBLE-ARM SHOE 16, OF WHICH AN ERGOT 17 IS PROVIDED BETWEEN THE ENDS OF THE SYNCHRONIZATION RING AND TWO RINGS LOCK 18, 19 EACH OF WHICH IS PROVIDED BETWEEN THE SHOE 16 AND A TEETH 20 WHICH IS SUPPORTED IN A GROOVE IN THE PINION HUB WHICH MUST BE JOINT TO THE OUTPUT SHAFT OF THE GEARBOX, INCLUDES ADDITIONAL ELASTIC MEANS 22 PROVISIONS BETWEEN PAD 16 WITH DOUBLE ARMS AND TEETH 20, AND ADAPTED TO COOPERATE WITH ONE OF THE LOCKING RINGS.

Description

La présente invention est relatiye à un synchroni-The present invention relates to a synchronization

seur à servo-blocage pour la botte de yitesses d'un véhicule automobile, l'invention consiste en des moyens élastiques supplémentaires coopérant avec un segment pour le blocage du synchroniseur, de fa Gon à faciliter l'accouplement quand le servo-blocking device for the boot of yitesses of a motor vehicle, the invention consists of additional elastic means cooperating with a segment for blocking the synchronizer, so as to facilitate coupling when the

véhicule automobile est arrêté.motor vehicle is stopped.

Comme on le sait, les synchroniseurs à servo-blocage comprennent une bague de synchronisation fendue, un patin à double bras dont un ergot est disposé entre les extrémités de la bague de synchronisation et deux segments de blocage dont chacun est disposé entre le patin à double bras et une dent qui est supportée dans une rainure du moyeu d'un pignon qui doit être rendu solidaire de l'arbre de sortie de la boîte de vitesses Un synchroniseur de ce type est, à titre As is known, servo-lock synchronizers include a split synchronization ring, a double-arm shoe, a lug of which is disposed between the ends of the synchronization ring, and two blocking segments, each of which is disposed between the double shoe. arm and a tooth which is supported in a groove of the hub of a pinion which must be made integral with the output shaft of the gearbox A synchronizer of this type is, by way of

d'exemple, décrit dans le brevet américain n O 2 932 373. example, described in U.S. Patent No. 2,932,373.

Dans l'opération d'accouplement, un manchon coulis- In the coupling operation, a sliding sleeve

sant à denture intérieure? qui est supporté par l'arbre de sortie de l'embrayage est mis en contact avec la bague de synchronisation: s'il y a un coulissement angulaire entre le manchon et le pignon, la bague de synchronisation, qui est élastique, a tendance à s'ouvrir sous l'action d'un segment de blocage, empêchant ainsi le manchon d'avancer seulement quand la synchronisation est obtenue, et la bague peut se contracter, ce qui permet au manchon de s'engager en prise health with internal teeth? which is supported by the output shaft of the clutch is brought into contact with the synchronization ring: if there is an angular sliding between the sleeve and the pinion, the synchronization ring, which is elastic, tends to open under the action of a locking segment, thus preventing the sleeve from advancing only when synchronization is obtained, and the ring can contract, which allows the sleeve to engage in engagement

avec une couronne dentée qui est solidaire du pignon. with a crown gear which is integral with the pinion.

Les synchroniseurs de ce type fonctionnent correcte- Synchronizers of this type work properly-

ment quand le véhicule est en mouvement, mais ils peuvent présenter des problèmes quand on doit embrayer avec un véhicule arrêté, en raison des coincements entre le manchon et la bague, ou en raison de blocage entre les dents du manchon et de la couronne; dans ces conditions, des forces d'embrayage importantes sont nécessaires pour surmonter l'action du blocage de la bague synchronisatrice et très ment when the vehicle is moving, but they can present problems when one has to engage with a stopped vehicle, due to jamming between the sleeve and the ring, or due to blockage between the teeth of the sleeve and the crown; under these conditions, significant clutch forces are necessary to overcome the locking action of the synchronizing ring and very

souvent il est nécessaire de répéter plusieurs fois l'opéra- often it is necessary to repeat the operation several times

tion d'embrayage, Pour diminuer les difficultés d'embrayage de premier clutch, To decrease the clutch difficulties first

rapport avec un véhicule arrêté, on utilise des synchroni- with a stopped vehicle, synchronized

seurs dissymétriques auxquels il manque un segment de blocage et.Sont dotés d'un patin muni d'un doigt, coulissant dans la asymmetrical sors which lack a blocking segment and are fitted with a pad fitted with a finger, sliding in the

rainure du moyeu.hub groove.

Mais m Gme ces synchroniseurs dissymétriques ne solutionnent pas complètement les problèmes d'embrayage dans le premier rapport avec un véhicule à l'arrgt et ils se révèlent encore insuffisants dans le cas o l'arbre primaire n'est pas complètement désaccouplé du moteur et est soumis ou à un couple résiduel de trainée, ou dans le cas/il s'arrête But even these asymmetrical synchronizers do not completely solve the clutch problems in the first gear with a stationary vehicle and they are still insufficient in the case where the primary shaft is not completely uncoupled from the engine and is subject or to a residual drag torque, or in the case / it stops

avec retard, ou bien dans le cas o des blocages se pro- with delay, or in the event that blockages occur

duisent entre les dents du manchon et ceux de la couronne two between the teeth of the sleeve and those of the crown

solidaire du pignon parce que les dents arrivent à se pré- integral with the pinion because the teeth come to pre-

senter de face.feel from the front.

En effet, il peut arriver que la bague de synchro- Indeed, it may happen that the synchro- ring

nisation en raison de sa faible tension propre, soit compri- due to its low natural voltage, which is

mée et se rétrécisse même en l'absence de synchronisme entre le manchon et le pignon dans cette situation, les dents du manchon, qui sont arrêtées, frottent contre les dents de la couronne qui, au contraire> tournent, ce qui produit un bruit désagréable et, dans certaines conditions détériorent even when the sleeve and the pinion are not synchronized in this situation, the teeth of the sleeve, which are stopped, rub against the teeth of the crown which, on the contrary> rotate, which produces an unpleasant noise and under certain conditions deteriorate

ces dents.those teeth.

Dans certains cas, l'accouplement, ou l'embrayage, In some cases, the coupling, or the clutch,

ne révèle absolument imposible.does not reveal absolutely taxable.

Pour résoudre ces problèmes, on a proposé de monter de façon élastique dans le moyeu du pignon le patin à double bras selon l'invention du brevet français n 1 586 353, un bras du patin étant réalisé d'une épaisseur plus grande et on a formé, dans sa partie intérieure, un siège pour un ressort qui réagit dans un sens de rotation contre un arrêt To solve these problems, it has been proposed to mount the double-arm shoe in accordance with the invention of French Patent No. 1,586,353 in the hub of the pinion, one arm of the shoe being made of greater thickness and formed, in its inner part, a seat for a spring which reacts in a direction of rotation against a stop

qui est obtenu dans le moyeu du pignon. which is obtained in the pinion hub.

Cependant, avec cette solution, le synchroniseur However, with this solution, the synchronizer

demeure dissymétrique et l'on doit recourir à une modifica- remains asymmetrical and a modification must be used.

tion du patin à double bras.tion of the double arm skate.

Dans le brevet français N O 1 467 825, le synchro- In the French patent N O 1 467 825, the synchro-

niseur est du type symétrique, il est pourvu de deux segments de blocage, et il est prévu de placer des ressorts, qui réagissent dans les deux sens de rotation entre des contrôles niser is of the symmetrical type, it is provided with two blocking segments, and it is planned to place springs, which react in both directions of rotation between controls

appropriés du patin à double bras et du moyeu du pignon. of the double-arm shoe and of the pinion hub.

Même cette solution, dans la plus grande partie des réalisations proposées, comporte des modifications du patin à double bras, et dans certains cas son affaiblissement, qui devrait au contraire être évité, en vue des efforts Even this solution, in most of the proposed embodiments, involves modifications of the double-arm skate, and in certain cases its weakening, which on the contrary should be avoided, in view of the efforts

auxquels la pièce est soumise.to which the part is subject.

Le but de la présente invention est de réaliser un synchroniseur à fonctionnement symétrique qui puisse donc effectuer une action de synchronisationdans l'accouplement, même avec un véhicule à l'arrêt et qui évite le blocage entre les dents du manchon et de la couronne et le coincement The object of the present invention is to provide a synchronizer with symmetrical operation which can therefore perform a synchronization action in the coupling, even with a vehicle stationary and which avoids blockage between the teeth of the sleeve and of the crown and the jamming

entre le manchon et la bague de synchronisation. between the sleeve and the synchronization ring.

Selon l'invention, le synchroniseur est caractérisé According to the invention, the synchronizer is characterized

par le fait qu'il est pourvu de moyens élastiques supplémen- by the fact that it is provided with additional elastic means

taires, disposés entre le patin à double bras et la dent lui silent, arranged between the double-armed shoe and the tooth

faisant face, et en contact avec un segment de blocage. facing and in contact with a blocking segment.

Dans une solution préférée, les susdits moyens élastiques sont constitués par un ressort hélico Tdal qui est interposé entre le patin à double bras et un segment de blocage, avec les extrémités des spires en contact d'un côté ayec l'extrémité d'un bras du patin et de l'autre côté avec In a preferred solution, the above elastic means consist of a Tdal helical spring which is interposed between the double-arm shoe and a blocking segment, with the ends of the turns in contact on one side with the end of an arm. skate and on the other side with

le segment de blocage au moyen d'une butée. the blocking segment by means of a stop.

Dans une autre solution préférée, lesdits moyens élastiques sont constitués par un ressort hélicoïdal qui est interposé entre la dent du synchroniseur et un segment de blocage, avec les extrémités des spires en contact d'un côté avec ladite dent au moyen d'une butée et de l'autre côté avec ledit segment de blocage au moyen d'une autre In another preferred solution, said elastic means consist of a helical spring which is interposed between the tooth of the synchronizer and a blocking segment, with the ends of the turns in contact on one side with said tooth by means of a stop and on the other side with said blocking segment by means of another

butée.stop.

A Yec un synchroniseur ainsi réalisé on maintient l'action de synchronisation dans les deux sens de rotation et on évite ainsi les inconvénients de fonctionnement, même With a synchronizer thus produced, the synchronization action is maintained in the two directions of rotation and thus the disadvantages of operation are avoided, even

dans le cas o l'arbre primaire continuerait à fonctionner. in the event that the primary shaft continues to operate.

De plus, on évite des coincements éventuels entre le manchon et la bague de synchronisation ou des blocages In addition, any jamming between the sleeve and the synchronization ring or blockages is avoided.

entre les dents du manchon et de la couronne, par l'inter- between the teeth of the sleeve and the crown, via

vention des moyens élastiques supplémentaires-, du fait qu'on résussit à obtenir une rotation relative entre le manchon et la bague, ayant que cette dernière ne s'engage en prise avec vention additional elastic means-, because it succeeds in obtaining a relative rotation between the sleeve and the ring, having that the latter does not engage with

la couronne -the crown -

En effet, lors de l'accouplement, lesdits moyens In fact, during coupling, said means

élastiques supplémentaires sont d'abord comprimés par l'ac- additional elastics are first compressed by the ac-

tion de la bague de synchronisation contre le patin et lorsque la synchronisation s'est produite, les moyens élastiques se détendent et poussent le patin contre la bague, tion of the synchronization ring against the shoe and when synchronization has occurred, the elastic means relax and push the shoe against the ring,

en la faisant rouler par rapport au manchon. by rolling it in relation to the sleeve.

La description qui va suivre, en regard des dessins The following description, next to the drawings

annexés à titre d'exemple non limitatif, permettra de bien comprendre comment la présente invention peut être mise en pratique. La figure 1 est une vue de face d'un synchroniseur appended by way of nonlimiting example, will make it possible to understand how the present invention can be put into practice. Figure 1 is a front view of a synchronizer

selon l'invention dans un premier mode de réalisation. according to the invention in a first embodiment.

La figure 2 est une vue en section, selon la ligne Figure 2 is a sectional view along the line

II-II de la figure 1.II-II of Figure 1.

La figure 3 est une vue de face d'un synchroniseur Figure 3 is a front view of a synchronizer

selon l'invention dans un deuxième mode de réalisation. according to the invention in a second embodiment.

La figure 4 est une vue en section selon la ligne Figure 4 is a sectional view along the line

IV-IY de la figure 3.IV-IY of figure 3.

Dans les figures 1 et 2, on désigne par 10 le pignon de premier rapport de la boite de vitesses (non In Figures 1 and 2, denote by 10 the first gear of the gearbox (not

représentée) d'un véhicule automobile. shown) of a motor vehicle.

Le moyeu 11 il du pignon 10 est supporté de façon rota- The hub 11 il of the pinion 10 is rotatably supported

tiye par l'arbre de sortie de la boite de vitesses (non tiye by the gearbox output shaft (no

représentée) dont est rendu solidaire le moyeu d'une couron- shown) with which the hub of a crown is made integral

ne dentée 12 On désigne par 13 un coussinet qui est lui not toothed 12 We denote by 13 a bearing which is

aussi solidaire du moyeu 11 l du pignon et des canaux d'adduc- also integral with the hub 11 l of the pinion and the adduct channels

tion d'huile lubrifiante sont désignés par 14 Sur le moyeu Il sont montés une bague de synchronisation fendue 15, un patin 16 à double bras muni d'un ergot 17, des segments de blocage 18 et 19 et une dent 20 qui est partiellement logée tion of lubricating oil are designated by 14 On the hub are mounted a split synchronization ring 15, a pad 16 with double arms provided with a lug 17, locking segments 18 and 19 and a tooth 20 which is partially housed

dans une gorge 21 du moyeu.in a groove 21 of the hub.

On désigne par 22 un ressort hélicoïdal, qui est au contact par une extrémité de ses spires avec une extrémité du patin 16 et qui est en contact par son autre extrémité avec le segment de blocage 19, par l'intermédiaire d'une 22 designates a helical spring which is in contact by one end of its turns with one end of the shoe 16 and which is in contact by its other end with the blocking segment 19, by means of a

butée 23 solidaire d'une tige de guidage 24. stop 23 secured to a guide rod 24.

Sur la figure 2, on voit une bague de sécurité 25 qui bloque axialement le synchroniseur dans le moyeu de la In FIG. 2, a safety ring 25 is seen which axially blocks the synchronizer in the hub of the

couronne 12.crown 12.

On désigne enfin par 26, un manchon coulissant à denture intérieure, qui est entraîné en rotation par l'arbre de sortie de la boîte de vitesses, au moyen d'une bague de Finally, 26 denotes a sliding sleeve with internal teeth, which is rotated by the output shaft of the gearbox, by means of a ring of

guidage qui n'est pas représentée. guidance which is not shown.

Au moyen de l'embrayage de premier rapport, le véhicule étant arrêté, le manchon 26 est poussé vers la By means of the first gear clutch, the vehicle being stopped, the sleeve 26 is pushed towards the

droite à la figure 2 et, si l'arbre primaire est complète- right in figure 2 and, if the primary tree is complete-

ment coupé du moteur, est arrêté, l'arbre secondaire étant lui aussi arrêté, le manchon 26 peut venir sur la bague de synchronisation 15 pour s'engager en prise avec la couronne dentée 12 et rendre le pignon 10 solidaire de ment cut from the engine, is stopped, the secondary shaft also being stopped, the sleeve 26 can come on the synchronization ring 15 to engage in engagement with the ring gear 12 and make the pinion 10 integral with

l'arbre secondaire.the secondary tree.

Si par la suite on vérifie, qu'au moment de la mise en fonction de la botte de vitesses, l'arbre primaire n'est pas complètement arrêté, l'engagement entre le manchon 26 et la couronne 12 ne se réalise qu'au moment o il y a synchronisation, par l'action de contraste du segment de blocage 19 qui exerce une force d'expansion sur la bague de synchronisation en l'empêchant de se rétrécir, par l'effet de la pression que cette bague de synchronisation, en tournant, exerce sur le segment de blocage au moyen du patin 16 de l'axe 24 et de la butée 23, le ressort 22 étant If afterwards it is checked that, when the gear boot is put into operation, the primary shaft is not completely stopped, the engagement between the sleeve 26 and the crown 12 does not take place until moment when there is synchronization, by the contrast action of the locking segment 19 which exerts an expansion force on the synchronization ring by preventing it from shrinking, by the effect of the pressure that this synchronization ring , by turning, exerts on the blocking segment by means of the pad 16 of the axis 24 and the stop 23, the spring 22 being

comprimé.compressed.

Cependant, quand le pignon 10 s'arrête, le segment de blocage 19 se libère et la bague de synchronisation 15 peut se contracter ce qui permet au manchon 26 d'avancer pour s'engager en prise avec la couronne 12, On évite ainsi des bruits désagréables et des détériorations qui pourraient se produire par le frottement des dents du manchon avec celles de la couronne, dans le cas o elles entreraient en contact, alors qu'elles seraient However, when the pinion 10 stops, the blocking segment 19 is released and the synchronization ring 15 can contract which allows the sleeve 26 to advance in order to engage in engagement with the crown 12, This avoids unpleasant noises and deteriorations which could occur through the friction of the teeth of the sleeve with those of the crown, in the event that they come into contact, when they are

encore en mouvement relatif.still in relative motion.

Dans la phase de synchronisation, comme indiqué ci-dessus, la bague 15 comprime le ressort 22, au moyen du patin 16 lorsque la synchronisation est terminée, le ressort 22 se détend et exerce à son tour une poussée contraire à la précédente, sur la bague, In the synchronization phase, as indicated above, the ring 15 compresses the spring 22, by means of the pad 16 when the synchronization is complete, the spring 22 expands and in turn exerts a thrust contrary to the previous one, on the Ring,

La poussée qui s'exerce sur la bague de synchroni- The thrust exerted on the synchronizing ring

sation provoque, par la dilation du ressort 22, une rotation de la bague et du pignon 10 par rapport au manchon 26, avant que ce dernier ne s'engage en prise avec la couronne dentée 12; on peut ainsi surmonter un coincement éventuel entre le manchon et la bague du fait que le frottement limite atteint précédemment diminue et on réussit à supprimer les blocages sation causes, by the expansion of the spring 22, a rotation of the ring and the pinion 10 relative to the sleeve 26, before the latter engages in engagement with the ring gear 12; one can thus overcome a possible jamming between the sleeve and the ring because the limit friction reached previously decreases and one succeeds in removing blockages

éventuels du fait que la rotation relative favorise l'enga- because the relative rotation favors the engagement

gement entre les dents du manchon et de la couronne. between the teeth of the sleeve and the crown.

Dans le mode de réalisation du synchroniseur repré- senté aux figures 3 et 4, tous les éléments identiques sont In the embodiment of the synchronizer shown in FIGS. 3 and 4, all the identical elements are

désignés par les mêmes références que dans les figures 1 et 2. designated by the same references as in Figures 1 and 2.

Dans cet exemple un ressort hélicoïdal 30 est dis- In this example, a helical spring 30 is provided.

posé entre le segment de blocage 19 et la dent 20 par l'in- placed between the blocking segment 19 and the tooth 20 by the

termédiaire de petites butées 31 et 32 solidaires de tiges intermediate small stops 31 and 32 integral with rods

de guidage 33 et 34 d'une barrette de poussée 35. guide 33 and 34 of a push bar 35.

Le synchroniseur fonctionne de la même manière que The synchronizer works in the same way as

celui décrit plus haut.the one described above.

Claims

R 1 EVENDICATIONS

1 Seryo-lock synchronizer for the gearbox of a motor vehicle, comprising a split synchronization ring (15), a double-arm shoe (16), of which a lug (17) is disposed between the ends of the ring synchronization and two locking segments (18, 19) each of which is disposed between the shoe (16) and a tooth (20) which is supported in a groove in the hub of the pinion which

must be secured to the output shaft of the gearbox-

of speeds, said synchronizer being characterized in that it comprises additional elastic means (22), disposed between the pad (16) with double arms and the tooth (20), and adapted to cooperate with one of the segments of

blocking -

2 Synchronizer according to claim 1 character

laughed at by the fact that said elastic means are constituted

killed by a helical spring (22) which is interposed between the shoe (16) with double arms and a blocking segment (19), with the ends of its turns in contact on one side with the end of one of the skate arm (16) and the other

c 8 tee with the blocking segment by means of a stop (23).

3, 'Synchronizer according to claim 1 character-

laughed at by the fact that said elastic means are constituted

killed by a helical spring (22) which is interposed between the tooth (20) and one of the blocking segments with one of the ends of its turns in contact on one side with said tooth (20) via a stop (31) and on the other side with said blocking segment (19) by means of another

stop (32).