FR2841948A1 - Gearbox synchronizer unit comprises synchronization sleeve, hub and two synchronization rings, amplifier device inserted between hub and one ring comprises pair of levers engaging groove in sleeve - Google Patents
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Abstract
Description
MODULE SYNCHRONISEUR ET BOITE DE VITESSESSYNCHRONIZER AND GEARBOX MODULE
EQUIPEE D'UN TEL MODULEEQUIPPED WITH SUCH A MODULE
La présente invention concerne un module synchroniseur pour boite de vitesses du type comprenant un manchon dont la partie intérieure est munie d'une pluralité de rampes de synchronisation séparée entre elles par deux gorges de synchronisation et la partie extérieure présente une gorge adaptée pour recevoir la crosse d'une fourchette de déplacement, un moyeu dont la partie intérieure dite âme est munie de cannelures adaptées coulisser sur des rainures pratiquées à la périphérie d'une arbre de boite de vitesses et dont la partie extérieure est munie de deux secteurs angulaires munis chacun de dentures droites adaptées pour coulisser à l'intérieur des rampes de synchronisation et séparés par deux secteurs angulaires dépourvus de dentures et en retrait par rapport aux deux secteurs angulaires dentés, au moins deux bagues de synchronisation adaptées pour être disposées de part et d'autre du moyeu et pour venir chacune en butée contre le cône d'un pignon fou monté autour de l'arbre de boite de vitesses et un dispositif amplificateur adapté pour être intercalé entre ledit moyeu et l'un des anneaux de synchronisation, ledit dispositif amplificateur comportant une paire de leviers munis chacun d'une tête de levier faisant saillie du corps du levier et adaptée pour s'engager dans une gorge de synchronisation du manchon. Il est connu des ensembles synchroniseur dits à levier utilisés dans les boites de vitesses pour véhicule automobile. Ces ensembles synchroniseur ont été développés pour pallier aux inconvénients inhérents aux types de synchroniseurs déjà implantés dans les boites de vitesses pour véhicule automobile tels que les synchroniseurs appelés Borg-Wagner. Leur inconvénient majeur réside essentiellement dans le fait qu'il est nécesaire de fournir une grande force de déplacement au manchon de synchronisation pour obtenir la synchronisation The present invention relates to a synchronizer module for a gearbox of the type comprising a sleeve, the internal part of which is provided with a plurality of synchronization ramps separated from each other by two synchronization grooves and the external part has a groove adapted to receive the butt of a displacement fork, a hub of which the inner part known as the core is provided with suitable grooves sliding on grooves made at the periphery of a gearbox shaft and whose outer part is provided with two angular sectors each provided with straight teeth adapted to slide inside the synchronization ramps and separated by two angular sectors devoid of teeth and recessed from the two toothed angular sectors, at least two synchronization rings adapted to be arranged on either side of the hub and to each come into abutment against the cone of a idler sprocket my tee around the gearbox shaft and an amplifier device adapted to be interposed between said hub and one of the synchronization rings, said amplifier device comprising a pair of levers each provided with a lever head projecting from the body lever and adapted to engage in a sleeve synchronization groove. There are known so-called lever synchronizer assemblies used in gearboxes for motor vehicles. These synchronizer assemblies have been developed to overcome the drawbacks inherent in the types of synchronizers already installed in gearboxes for motor vehicles such as synchronizers called Borg-Wagners. Their major drawback lies essentially in the fact that it is necessary to provide a large displacement force to the synchronization sleeve to obtain synchronization
avec le pignon requise.with the required gear.
Les ensembles synchroniseur à levier Lever synchronizer sets
existants ont également des inconvénients. existing ones also have drawbacks.
En premier lieu, leur encombrement axial, c'est à dire l'espace qu'ils occupent entre deux pignons montés fous sur l'arbre de vitesses, est très important. Cet encombrement important ne permet pas de les implanter dans les boites de First, their axial size, that is to say the space they occupy between two pinions idly mounted on the gear shaft, is very important. This large size does not allow them to be installed in the boxes of
vitesses à encombrement longitudinal réduit. reduced longitudinal dimensions.
Ensuite, le nombre de leviers nécessaires peut être important. C'est par exemple le cas lorsqu'ils permettent à deux pignons différents montés fou et en regard l'un de l'autre sur l'arbre de vitesse d'être synchronisés avec ce même arbre. Bien évidemment, ce nombre important implique un cot important pour l'ensemble et un Then, the number of levers required can be significant. This is for example the case when they allow two different pinions mounted idly and facing one another on the speed shaft to be synchronized with this same shaft. Obviously, this significant number implies a significant cost for the whole and a
assemblage sur l'arbre de vitesses compliqué. assembly on the complicated gear shaft.
Le but de l'invention est alors de pallier tout ou partie des inconvénients précités des The object of the invention is then to overcome all or part of the aforementioned drawbacks of the
ensembles synchroniseur dits à levier. so-called lever synchronizer assemblies.
Pour ce faire, l'invention a pour objet un module synchroniseur pour boite de vitesses comprenant: -un manchon dont la partie intérieure est munie d'une pluralité de rampes de synchronisation séparée entre elles par deux gorges de synchronisation et la partie extérieure présente une gorge adaptée pour recevoir la crosse d'une fourchette de déplacement; - un moyeu dont la partie intérieure dite âme est munie de cannelures adaptées coulisser sur des rainures pratiquées à la périphérie d'une arbre de boite de vitesses et dont la partie extérieure est munie de deux secteurs angulaires munis chacun de dentures droites adaptées pour coulisser à l'intérieur des rampes de synchronisation et séparés par deux secteurs angulaires dépourvus de dentures et en retrait par rapport aux deux secteurs angulaires dentés; -au moins deux bagues de synchronisation adaptées pour être disposées de part et d'autre du moyeu et pour venir chacune en butée contre le cône d'un pignon fou monté autour de l'arbre de boite de vitesses; -un dispositif amplificateur adapté pour être intercalé entre ledit moyeu et l'un des anneaux de synchronisation, ledit dispositif amplificateur comportant une paire de leviers muni chacun d'une tête de levier faisant saillie du corps du levier et adaptée pour s'engager dans une gorge de synchronisation du manchon de synchronisation; caractérisé en ce que l'âme du moyeu présente au moins quatre ouvertures débouchantes, en ce que chacune des bagues de synchronisation est munie de deux butées d'appui diamétralement opposées et en ce que l'une des bagues de synchronisation est munie de deux butées d'indexage diamétralement opposées et de forme conjuguée à celle des butées d'appui, deux desdites butées d'appui étant adaptées pour se loger directement dans deux ouvertures débouchantes de l'âme de moyeu et les deux autres desdites butées d'appui étant adaptées pour se loger dans les butées d'indexage ellesmêmes adaptées pour se loger dans les deux autres ouvertures débouchantes de l'âme du moyeu. Un tel module synchroniseur est très compact axialement. Il permet en outre d'utiliser la même de leviers pour deux couples de passage de vitesse montés en vis à vis. Enfin, il apporte un gain économique par supression de deux leviers. De préférence, l'une des bagues de synchronisation est munie exactement de quatre butées d'appui régulièrement réparties et l'âme To do this, the subject of the invention is a synchronizer module for a gearbox comprising: a sleeve, the internal part of which is provided with a plurality of synchronization ramps separated from each other by two synchronization grooves and the external part has a groove adapted to receive the stock of a displacement fork; - a hub, the inner part of which is known as the core, is provided with suitable grooves sliding on grooves made at the periphery of a gearbox shaft, and the outer part of which is provided with two angular sectors, each provided with straight teeth adapted to slide at the interior of the synchronization ramps and separated by two angular sectors devoid of teeth and recessed with respect to the two toothed angular sectors; at least two synchronization rings adapted to be arranged on either side of the hub and to each come into abutment against the cone of a idler gear mounted around the gearbox shaft; an amplifier device adapted to be interposed between said hub and one of the synchronization rings, said amplifier device comprising a pair of levers each provided with a lever head projecting from the body of the lever and adapted to engage in a synchronization groove of the synchronization sleeve; characterized in that the core of the hub has at least four through openings, in that each of the synchronization rings is provided with two diametrically opposite abutment stops and in that one of the synchronization rings is provided with two stops of diametrically opposite indexing and of shape conjugate to that of the support stops, two of said support stops being adapted to be housed directly in two through openings of the hub core and the other two of said support stops being adapted to be housed in the indexing stops themselves adapted to be housed in the two other through openings of the hub core. Such a synchronizer module is very compact axially. It also allows the same levers to be used for two gearshift couples mounted opposite. Finally, it brings an economic gain by removing two levers. Preferably, one of the synchronization rings is provided with exactly four regularly distributed support stops and the core
du moyeu présente six ouvertures débouchantes. of the hub has six through openings.
De préférence également, toutes les butées Also preferably, all the stops
d'appui sont identiques entre elles. are identical to each other.
Selon une forme particulière de réalisation, les butées d'appui ont une forme According to a particular embodiment, the support stops have a shape
parallélépipédique.cuboid.
Selon une autre forme particulière de réalisation, le dispositif amplificateur comporte un ressort unique de compression de forme elliptique adapté pour être intercalé According to another particular embodiment, the amplifying device comprises a single compression spring of elliptical shape adapted to be interposed
entre les deux leviers.between the two levers.
Avantageusement, le corps de chacun des leviers est muni à ses extrémités d'une semelle, lesdites semelles étant adaptées pour maintenir Advantageously, the body of each of the levers is provided at its ends with a sole, said soles being adapted to maintain
le ressort en position.the spring in position.
Avantageusement encore, il comprend un anneau d'arrêt circulaire adapté pour maintenir intercalé les leviers entre le moyeu et l'une Advantageously still, it comprises a circular stop ring adapted to keep the levers inserted between the hub and one
des bagues de synchronisation.synchronization rings.
L'invention concerne également une boite de vitesses, destinée à équiper les véhicules automobiles, comprenant au moins un arbre, un module synchroniseur tel que décrit précédemment intercalé entre deux pignons montés fous sur The invention also relates to a gearbox, intended to equip motor vehicles, comprising at least one shaft, a synchronizer module as described above interposed between two idler gears mounted on
ledit arbre.said tree.
De préférence, le module est intercalé entre le pignon de lère vitesses et le pignon de 2ème vitesses. De préférence également, les deux pignons sont munis à leur périphérie de denture hélicodale. D'autres détails et caractéristiques avantageux ressortiront mieux à la lecture de la Preferably, the module is interposed between the 1st speed pinion and the 2nd speed pinion. Also preferably, the two pinions are provided at their periphery with helical toothing. Other details and advantageous characteristics will emerge more clearly on reading the
description détaillée d'un exemple de detailed description of an example of
réalisation de l'invention faite en référence à la figure unique ci-après qui est une vue en perspective éclatée d'un ensemble synchroniseur équipé d'un module synchroniseur selon l'invention. L'ensemble synchroniseur 1 selon l'invention est composé d'un module synchroniseur 2 selon l'invention et deux pignons 3,4 respectivement de lère et de 2ème vitesse, destiné à être monté embodiment of the invention made with reference to the single figure below which is an exploded perspective view of a synchronizer assembly equipped with a synchronizer module according to the invention. The synchronizer assembly 1 according to the invention is composed of a synchronizer module 2 according to the invention and two gears 3,4 respectively of 1st and 2nd gear, intended to be mounted
sur un arbre d'une boite de vitesses. on a shaft of a gearbox.
Les pignons 3,4 sont connus et sont munis à leur périphérie d'une denture hélicodale 31,41 ainsi qu'une ligne de crabots 32,42 rapportées directement sur la partie centrale de chacun des pignons. Le module synchroniseur 2 selon l'invention est constituée de sept pièces: un manchon de crabotage 5, deux bagues de synchronisation 6,7, un moyeu 8, une paire 9 de leviers identiques 9a,9b, un ressort de compression de forme elliptique 10 et un anneau d'arrêt circulaire 11. Le manchon de crabotage 5 est, de manière connue en soi, muni sur sa périphérie extérieure d'une denture hélicodale 51 qui peut engrener avec celle d'un pignon monté sur un autre arbre parallèle à celui sur lequel le module synchroniseur 2 est monté, et d'une gorge 52 dans laquelle une crosse de fourchette de The pinions 3,4 are known and are provided at their periphery with a helical toothing 31,41 as well as a line of dogs 32,42 attached directly to the central part of each of the pinions. The synchronizer module 2 according to the invention consists of seven parts: a clutch sleeve 5, two synchronization rings 6,7, a hub 8, a pair 9 of identical levers 9a, 9b, an elliptical compression spring 10 and a circular stop ring 11. The clutch sleeve 5 is, in a manner known per se, provided on its outer periphery with a helical toothing 51 which can mesh with that of a pinion mounted on another shaft parallel to that on which the synchronizer module 2 is mounted, and a groove 52 in which a fork stock
commande de boite est susceptible de s'engager. gearbox command is likely to be engaged.
Il présente également une pluralité de rampes de synchronisation 53. enttre lesquelles sont ménagées deux gorges de synchronisation 54 dans lesquelles les têtes de levier 911 des leviers 9 peuvent s'engager comme il sera décrit par la suite. Ces deux gorges de synchronisation 53 sont diamétralement opposées et de largeur sensiblement égale à celle des têtes de levier 911. Les bagues de synchronisation 6,7 présentent chacune des cannelures internes droites 61,71 formant cône de friction adapté pour coulisser sur le cône de synchronisation 33,43 des pignons 3,4. La bague de synchronisation 6 présente également quatre butées d'appui 62 régulièrement réparties à la périphérie. Ces butées d'appui 62 ont une forme parallélépipédique. Deux butées d'indexage 63 diamétralement opposées sont également disposées à la périphérie de la bague entre ces butées d'appui 62. Ces butées d'indexage 63 ont la forme d'un U renversé dont la base est sur la périphérie de la bague et les It also has a plurality of synchronization ramps 53. between which two synchronization grooves 54 are formed in which the lever heads 911 of the levers 9 can engage as will be described below. These two synchronization grooves 53 are diametrically opposite and of width substantially equal to that of the lever heads 911. The synchronization rings 6,7 each have straight internal grooves 61,71 forming a friction cone suitable for sliding on the synchronization cone 33.43 pinions 3.4. The synchronization ring 6 also has four support stops 62 regularly distributed around the periphery. These support stops 62 have a parallelepiped shape. Two indexing stops 63 diametrically opposite are also disposed at the periphery of the ring between these support stops 62. These indexing stops 63 have the shape of an inverted U whose base is on the periphery of the ring and the
branches perpendiculaires à celle-ci. branches perpendicular to it.
La bague de synchronisation 7 présente quant à elle deux butées d'appui 72 de forme strictement identique à celle de la bague 6 et diamétralement opposées. La largeur de ces butées d'appui 72 est telle qu'elles peuvent se The synchronization ring 7 has two support stops 72 whose shape is strictly identical to that of the ring 6 and diametrically opposite. The width of these support stops 72 is such that they can be
loger dans les butées d'indexage 63. lodge in the indexing stops 63.
Le moyeu 8 a, de manière connue en soi, sa partie intérieure dite âme munie de cannelures 81 adaptées pour coulisser sur des rainures pratiquées à la périphérie d'une arbre de boite de vitesses. La partie extérieure du moyeu 8 est munie de deux secteurs angulaires 82 munis chacun de dentures droites adaptées pour coulisser à l'intérieur des rampes de synchronisation 53 et séparés par deux secteurs angulaires 83 dépourvus de dentures et en retrait par rapport aux deux secteurs angulaires dentés. L'âme du moyeu est percée d'une part d'ouvertures débouchantes 84 identiques, de section rectangulaire complémentaire à celle des butées d'appui 62 de la bague 6 et d'autre part d'ouvertures également débouchantes 85 de section rectangulaire complémentaire à celle des The hub 8 has, in a manner known per se, its inner part called the core provided with grooves 81 adapted to slide on grooves made at the periphery of a gearbox shaft. The outer part of the hub 8 is provided with two angular sectors 82 each provided with straight teeth adapted to slide inside the synchronization ramps 53 and separated by two angular sectors 83 without teeth and recessed with respect to the two toothed angular sectors . The core of the hub is pierced on the one hand with identical through openings 84, of rectangular section complementary to that of the bearing stops 62 of the ring 6 and on the other hand also through openings 85 of rectangular section complementary to that of
butées d'indexage 63 de la bague 6. indexing stops 63 of the ring 6.
Les deux leviers 9a,9b sont identiques et présente un corps 91 de forme générale semicirculaire dont la partie centrale présente une tête 911 qui fait saillie et dont les extrémités sont formées par des semelles 912 identiques qui The two levers 9a, 9b are identical and has a body 91 of generally semicircular shape, the central part of which has a protruding head 911 and the ends of which are formed by identical soles 912 which
sont recourbées vers l'intérieur.are bent inward.
Une encoches 913 est pratiquée en dessous de A notch 913 is made below
chaque tête de levier 911.each lever head 911.
La forme du ressort elliptique 10 au repos détermine l'écartement entre les leviers 9a,9b par les extrémités 101,102 qui viennent se loger The shape of the elliptical spring 10 at rest determines the spacing between the levers 9a, 9b by the ends 101, 102 which are received
dans les encoches 913.in notches 913.
Lorsque l'ensemble synchroniseur selon l'invention 1 est monté sur un arbre d'un boite de vitesses, les quatre butées d'appui 62 sont logées chacune respectivement dans une des quatre ouvertures 84, les deux butées d'indexage 63 sont logées chacune dans une des deux ouvertures 85, les butées d'appui 72 sont ellesmêmes logées chacune dans une des butées d'indexage 63, les têtes de levier 911 sont logées chacune dans les secteurs non dentés 83 du moyeu 8, le ressort 10 est logé entre les When the synchronizer assembly according to the invention 1 is mounted on a shaft of a gearbox, the four support stops 62 are each housed respectively in one of the four openings 84, the two indexing stops 63 are each housed in one of the two openings 85, the support stops 72 are themselves housed each in one of the indexing stops 63, the lever heads 911 are each housed in the non-toothed sectors 83 of the hub 8, the spring 10 is housed between the
deux leviers 9a,9b.two levers 9a, 9b.
Le fonctionnement de l'ensemble synchoniseur The operation of the synchronizer assembly
selon l'invention va maintenant être décrit. according to the invention will now be described.
Pour le passage de la première vitesse,lors d'une première phase, sous l'effet du déplacement du manchon 5 vers le pignon 3, les deux leviers 9a, 9b s'inclinent et une partie du corps 91 vient se mettre en contact sur la bague de synchronisation 7. L'autre partie du corps 91, c'est-à-dire celle proche des semelles 912, vient se mettre en contact sur l'âme du moyeu 8. Une démultiplication naturelle d'effort des bras For the passage of the first speed, during a first phase, under the effect of the displacement of the sleeve 5 towards the pinion 3, the two levers 9a, 9b tilt and a part of the body 91 comes into contact on the synchronization ring 7. The other part of the body 91, that is to say that close to the soles 912, comes into contact on the core of the hub 8. A natural reduction in force of the arms
de levier 8 est alors obtenue.lever 8 is then obtained.
Lors d'une deuxième phase, les cônes de friction 71 de la bague 7 viennent en contact sur la partie conique 33 du pignon 3 en décrivant un indexage en rotation de la bague 7 During a second phase, the friction cones 71 of the ring 7 come into contact on the conical part 33 of the pinion 3 by describing an indexing in rotation of the ring 7
sur les semelles 912 des bras de levier. on the soles 912 of the lever arms.
Lors d'une troisième phase, tant que la synchronisation entre le manchon 5 et le pignon 3 n'est pas finie, les leviers 91 empêchent l'avancement du manchon 5 vers la phase crabotage. Lors d'une quatrième phase de crabotage tant que le pignon 3 n'est pas arrêté, et une fois la synchronisation finie, la bague 7 n'oppose plus d'effort sur les semelles 912 des bras de levier. Les leviers 9a,9b peuvent alors s'enfoncer en comprimant le ressort 10, ce qui libère les gorges de synchronisation 54. Le manchon 5 peut alors aller vers la phase crabotage et la ligne de dentures à crabots 32 peut alors coulisser dans les rampes de During a third phase, as long as the synchronization between the sleeve 5 and the pinion 3 is not finished, the levers 91 prevent the advancement of the sleeve 5 towards the dog clutch phase. During a fourth interconnection phase as long as the pinion 3 is not stopped, and once the synchronization is finished, the ring 7 no longer opposes any force on the soles 912 of the lever arms. The levers 9a, 9b can then sink by compressing the spring 10, which frees the synchronization grooves 54. The sleeve 5 can then go towards the dog clutch phase and the line of dog teeth 32 can then slide in the ramps of
synchronisation 53.synchronization 53.
Pour le passage de la deuxième vitesse,lors d'une première phase et sous l'effet du déplacement du manchon 5 vers le pignon 4, les leviers 9a,9b s'inclinent de sorte qu'une partie du corps 91 vient se mettre en contact sur les butées d'appui 62 de la bague de synchronisation 6 et les semelles 912 viennent se mettre en appui contre l'anneau d'arrêt 10 monté sur le moyeu 8. La démultiplication d'effort des bras For the passage of the second speed, during a first phase and under the effect of the displacement of the sleeve 5 towards the pinion 4, the levers 9a, 9b tilt so that a part of the body 91 comes to come into contact on the support stops 62 of the synchronization ring 6 and the flanges 912 come to bear against the stop ring 10 mounted on the hub 8. The effort reduction of the arms
de levier est alors obtenue.leverage is then obtained.
Lors d'une deuxième phase, l'indexage de la bague 6 s'obtient au travers du moyeu 8 sur les During a second phase, the indexing of the ring 6 is obtained through the hub 8 on the
semelles 912.soles 912.
Les autres phases de fonctionnement ne diffèrent pas de celles décrites précédemment The other operating phases do not differ from those described above
pour le passage de la première vitesse. for shifting from first gear.
L'invention qui vient d'être décrite est particulièrement avantageuse car elle permet d'obtenir un compactage important d'un ensemble synchroniseur de type à levier, elle amène u gain économique de fabrication de celui-ci par suppression d'une paire de leviers pour le passage de deux rapports de vitesses montés en vis-à-vis. The invention which has just been described is particularly advantageous because it makes it possible to obtain significant compaction of a lever type synchronizer assembly, it leads to an economic gain in the manufacture thereof by eliminating a pair of levers for the passage of two gear ratios mounted opposite.
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2841948B1 (en) | 2004-09-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ST | Notification of lapse |
Effective date: 20140331 |