- 1- DISPOSITIF DE COUPLAGE PAR CONE DE FRICTION POUR BOITE DE VITESSES La présente invention se rapporte aux synchroni- Beurs pour boîte de vitesses mécanique ou robotisée. Plus précisément, elle concerne un dispositif de couplage entre un arbre de boîte de vitesses et un pi-gnon fou porté par celui-ci comportant un moyeu composé d'une couronne centrale fixée sur l'arbre et d'excroissances axiales à la périphérie de celle-ci, des moyens de couplage comprenant au moins un anneau supérieur solidaire du moyeu et un cône solidaire du pignon propres à transformer le couple reçu du moyeu en poussée axiale sur les moyens de couplage de manière à transmettre eux-mêmes par friction le couple entre le moyeu et le pignon, et des moyens de rappel de l'anneau vers sa position de repos. Par la publication FR 2 900 997 (WO 2007/128929), on connaît un synchroniseur de type particulier, dit à cônes de frottement autobloquants , où le baladeur ne présente pas de denture de crabotage, mais où les anneaux de couplage transforment le mouvement de rotation reçu du moyeu en poussée axiale contre un pignon, de façon à transmettre eux-mêmes le couple moteur entre le moyeu et le pignon, en exerçant sur celui-ci une pression constante. Toutefois, ce type de dispositif de couplage dé- veloppe (comme les synchroniseurs), pendant la phase de glissement dite de synchronisation, un couple instable de type oscillant. Le couple varie selon un motif qui se répète tous les tours. Les causes de ce phénomène sont multiples : défauts géométriques de surfaces coni- ques, défaut de coaxialité des anneaux coniques, mise en biais. Lorsque cette oscillation de couple est générée par un synchroniseur délivrant un faible couple et avec une chaîne cinématique ouverte (embrayage ouvert), c'est sans effet sur la prestation de passage de vites- ses (aucun désagrément, aucune perception de l'habitacle du véhicule). En revanche, lorsque cette oscillation de couple est générée par un dispositif de couplage puissant du type coupleur conique auto-assisté délivrant un couple élevé dans une chaîne cinématique fermé (embrayage principal fermé) lors d'un changement de rapport sous couple, la perturbation dans la chaîne cinématique est telle, qu'un bourdonnement fugace est perçu dans l'habitacle. Tous les synchroniseurs multi cônes, ainsi que le dispositif de couplage présenté dans la publication ci-té ci-dessus, ont en commun une faiblesse dans le guidage des composants. D'une manière classique, le cône inférieur est porté par le pignon fou ou est guidé de manière approximative (dit flottant). A partir de cet appui central, les autres anneaux se centrent les uns sur les autres, par les surfaces coniques. Les uns sont entraînés par le pignon, les autres par le moyeu. Ces derniers reçoivent par ces liens, des sollicitations qui perturbent la qualité du contact des surfaces coni- ques. De plus, au cours de la synchronisation, le couple développé par le coupleur conique est transmis au pignon fou et à sa denture, qui crée un couple de basculement selon un mouvement tournant. Le pignon par son mouvement d'oscillation par rapport au moyeu (inclinai- son relative cyclique des axes de rotation), perturbe le frottement des anneaux, et est susceptible de provoquer des oscillations de couple. This invention relates to synchronizers for mechanical or robotic gearboxes. BACKGROUND OF THE INVENTION More specifically, it relates to a coupling device between a gearbox shaft and an idler carried by it having a hub composed of a central ring fixed on the shaft and axial protuberances at the periphery of the gearbox. the latter, coupling means comprising at least one upper ring secured to the hub and a cone secured to the pinion, capable of transforming the torque received from the hub into axial thrust on the coupling means so as to transmit the friction themselves. between the hub and the pinion, and means for returning the ring to its rest position. By the publication FR 2 900 997 (WO 2007/128929), there is known a particular type of synchronizer, said to self-locking friction cones, where the player has no jaw teeth, but where the coupling rings transform the movement of rotation received from the hub in axial thrust against a pinion, so as to transmit themselves the engine torque between the hub and the pinion, exerting on it a constant pressure. However, this type of coupling device develops (like the synchronizers), during the so-called synchronization slip phase, an unstable oscillating type torque. The couple varies according to a pattern that repeats every turn. The causes of this phenomenon are multiple: geometric defects of conical surfaces, lack of coaxiality of the conical rings, biasing. When this oscillation of torque is generated by a synchronizer delivering a low torque and with an open kinematic chain (open clutch), it has no effect on the delivery of speed (no inconvenience, no perception of the passenger compartment of the car). vehicle). On the other hand, when this torque oscillation is generated by a powerful coupling device of the self-assisted conical coupler type delivering a high torque in a closed kinematic chain (closed main clutch) during a shifting under torque, the disturbance in the kinematic chain is such that a fleeting buzz is perceived in the cockpit. All the multi cone synchronizers, as well as the coupling device presented in the above publication, share a weakness in guiding the components. In a conventional manner, the lower cone is carried by the idle gear or is guided in an approximate manner (so-called floating). From this central support, the other rings are centered on one another, by the conical surfaces. Some are driven by the pinion, the others by the hub. The latter receive by these links, solicitations which disturb the quality of the contact of the conical surfaces. In addition, during synchronization, the torque developed by the conical coupler is transmitted to the idler gear and its toothing, which creates a tilting torque in a rotating movement. The pinion by its oscillation movement with respect to the hub (cyclic relative inclination of the axes of rotation), disturbs the friction of the rings, and is likely to cause oscillations of torque.
La présente invention vise à réduire le niveau d'oscillation de couple du coupleur conique pendant la phase de synchronisation. Dans ce but, elle propose que les moyens de cou- plage soient entièrement centrés sur le moyeu. Ainsi, le cône précédemment porté et centré sur le pignon et solidaire de ce dernier, est centré sur le moyeu, et entraîné en rotation par le pignon. Le cône est retenu axialement sur le moyeu par une butée rapportée, elle-même retenue par un anneau d'arrêt. Les efforts axiaux générés par l'auto-assistance sont repris par cette butée. La boucle des efforts d'auto-assistance, n'intègre plus le pignon fou, soulage ce dernier, et se réalise sur le moyeu seul. Le cône étant indépendant du pignon, les mouvements s'oscillation de ce dernier ne perturbent plus le cône. Par ailleurs, puisque l'ensemble des composants du coupleur conique est monté sur le moyeu, il est pos- Bible d'ajouter un réglage de la course d'ouverture du dispositif, par l'insertion d'une cale de réglage entre l'anneau d'arrêt et la butée du cône. Enfin, dans le but de faciliter le réglage de la course d'ouverture et le montage dans la boîte de 25 vitesses, le coupleur conique dispose de son propre moyeu précédemment partagé entre coupleurs. D'autres caractéristiques et avantages de la pré-sente invention ressortiront clairement à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation non 30 limitatif de celle-ci, en se reportant aux dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 est une vue partielle en coupe d'une boîte de vitesses équipée de coupleurs coniques en position repos, - la figure 2 est une vue en coupe d'un coupleur complet, avec flasque d'entraînement séparé, et - la figure 3 est une vue en coupe d'un coupleur en éclaté complet, avec flasque d'entraînement séparé. Sur la figure 1, on a représenté, à l'intérieur d'un carter de boîte de vitesses 1, un dispositif de couplage double 2, composé de deux coupleurs coniques 2a, entre un arbre de boîte de vitesses 3, et deux pi-gnons fous 4 portés par l'arbre 3. Ce dispositif permet donc de coupler en rotation l'arbre 3 et l'un ou l'autre des deux pignons fous 4 portés par celui-ci. Il comporte un moyeu 6, composé d'une couronne centrale 6a fixée sur l'arbre et d'excroissances axiales 6b à la périphérie de celle-ci. Les moyens de couplage propre-ment dits comprennent plusieurs anneaux 9, 11, 12, dont un anneau supérieur 12 solidaire du moyeu 6 et un cône 8 solidaire en rotation du pignon 4. Ces moyens sont propres à transformer le couple reçu du moyeu 6 en poussée axiale sur les anneaux, de manière à transmettre eux-mêmes par friction le couple entre le moyeu et le pignon. Le dispositif comporte également des moyens de rappel 13, de l'anneau 12 vers sa position de repos. Le dispositif 2 repose sur un moyeu 6, fixé sur l'arbre 3. Chaque partie du dispositif de couplage 2, est constituée des mêmes moyens de couplage coniques. Sur la figure 1, le dispositif 2, est représenté au re- pos, c'est à dire que les moyens de couplage ne sont pas sollicités, et que les pignons fous 4, ne sont pas couplés à l'arbre 3. The present invention aims at reducing the level of torque oscillation of the conical coupler during the synchronization phase. For this purpose, it proposes that the coupling means be entirely centered on the hub. Thus, the cone previously worn and centered on the pinion and secured to the latter, is centered on the hub, and rotated by the pinion. The cone is retained axially on the hub by a reported abutment, itself retained by a stop ring. The axial forces generated by self-help are taken up by this stop. The loop of self-help efforts, no longer integrates the idle gear, relieves the latter, and is realized on the hub alone. The cone being independent of the pinion, the oscillation movements of the latter no longer disturb the cone. Moreover, since all the components of the conical coupler are mounted on the hub, it is pos- Bible to add a setting of the opening stroke of the device, by the insertion of a shim between stop ring and cone stop. Finally, in order to facilitate adjustment of the opening stroke and mounting in the gearbox, the tapered coupler has its own hub previously shared between couplers. Other characteristics and advantages of the present invention will emerge clearly from a reading of the following description of a nonlimiting embodiment thereof, with reference to the appended drawings, in which: FIG. a partial sectional view of a gearbox equipped with conical couplers in the rest position; FIG. 2 is a cross-sectional view of a complete coupler with a separate drive flange, and FIG. cut of a complete exploded coupler, with separate drive flange. FIG. 1 shows, inside a transmission casing 1, a double coupling device 2, composed of two conical couplers 2a, between a gearbox shaft 3, and two gearboxes 2, The device thus makes it possible to couple in rotation the shaft 3 and one or the other of the two idle gears 4 carried by it. It comprises a hub 6, consisting of a central ring 6a fixed to the shaft and axial protuberances 6b at the periphery thereof. The coupling means itself said comprise several rings 9, 11, 12, including an upper ring 12 integral with the hub 6 and a cone 8 integral in rotation with the pinion 4. These means are able to transform the torque received from the hub 6 into axial thrust on the rings, so as to transmit themselves by friction the torque between the hub and the pinion. The device also comprises return means 13, the ring 12 to its rest position. The device 2 rests on a hub 6, fixed on the shaft 3. Each part of the coupling device 2, consists of the same conical coupling means. In FIG. 1, the device 2 is shown in the rest position, that is to say that the coupling means are not stressed, and that the idle gears 4 are not coupled to the shaft 3.
Les moyens de couplage sont agencés entre la couronne centrale 6b du moyeu, et un flasque 14, solidaire du pignon 4. Ces moyens, qui sont isolés sur la figure 2, et éclatés sur la figure 3, sont constitués princi- palement d'un cône 8, d'un anneau inférieur 9, d'un anneau intermédiaire 11 et d'un anneau supérieur 12. Comme indiqué sur les schémas, l'anneau intermédiaire 11 et l'anneau inférieur 9, sont revêtus de revêtements de friction 20 appropriés, sans que cette disposition soit limitative quant à la répartition, de tels revêtements sur les moyens de couplage. Le cône 8 et l'anneau intermédiaire 11, sont liés en rotation avec le flasque 14, donc avec le pignon 4, tandis que l'anneau inférieur 9 et l'anneau supérieur 12, sont liés en rotation avec le moyeu 6. Le cône 8 est retenu axialement sur le moyeu 6 par une butée 16, celle-ci étant retenue par un anneau d'arrêt 17 monté dans une gorge 6c du moyeu 6. Le cône 8 est ainsi entraîné en rotation par le pignon 4, et centré sur le moyeu 7. The coupling means are arranged between the central ring 6b of the hub, and a flange 14, integral with the pinion 4. These means, which are isolated in FIG. 2, and exploded in FIG. 3, consist mainly of a cone 8, a lower ring 9, an intermediate ring 11 and an upper ring 12. As shown in the diagrams, the intermediate ring 11 and the lower ring 9 are coated with appropriate friction liners 20 , without this provision being limiting as to the distribution, such coatings on the coupling means. The cone 8 and the intermediate ring 11, are connected in rotation with the flange 14, so with the pinion 4, while the lower ring 9 and the upper ring 12, are connected in rotation with the hub 6. The cone 8 is retained axially on the hub 6 by a stop 16, the latter being retained by a stop ring 17 mounted in a groove 6c of the hub 6. The cone 8 is thus driven in rotation by the pinion 4, and centered on the hub 7.
Les moyens de rappel 13 sont constitués par un ressort d'ouverture prenant appui (par l'intermédiaire d'une rondelle 10 sur l'anneau supérieur 12 et sur la butée 16. Enfin, les schémas montrent une cale de réglage d'ouverture 18, disposée entre la butée 16 et l'anneau d'arrêt 17. L'emplacement de la cale 18 détermine la course d'ouverture du ressort 13, donc celle du dispositif 2. En conclusion, l'invention propose un dispositif de couplage, du type coupleur conique auto-assisté, propre à solidariser sans crabotage un ou deux pignons fous sur leur arbre : - dont le cône est centré sur le moyeu et retenu axialement sur le moyeu par un dispositif comprenant une butée et un anneau d'arrêt, et - dont la course d'ouverture (course anneau supé-5 rieur) est réglée par une cale mesurée intercalée entre la butée du cône et son anneau d'arrêt. Ce coupleur comporte un moyeu dédié (non partagé avec un coupleur monté en vis-à-vis), qui permet le préassemblage et le réglage d'un triple cône com-10 prenant les éléments suivants : ^ un anneau supérieur, ^ un anneau intermédiaire, ^ un anneau inférieur, ^ un cône, 15 ^ une butée axiale du cône avec une rondelle de réglage et un anneau d'arrêt, et ^ un ressort d'ouverture, intercalé entre la butée du cône et l'anneau supérieur. The return means 13 are constituted by an opening spring bearing (via a washer 10 on the upper ring 12 and on the abutment 16. Finally, the diagrams show an opening adjustment wedge 18 disposed between the stop 16 and the stop ring 17. The location of the shim 18 determines the opening stroke of the spring 13, that of the device 2. In conclusion, the invention proposes a coupling device, of the self-assisted conical coupler type, able to secure one or two idle gears without interconnection on their shaft: - whose cone is centered on the hub and retained axially on the hub by a device comprising a stop and a stop ring, and - whose opening stroke (upper ring stroke) is adjusted by a measured wedge interposed between the stop of the cone and its stop ring.This coupler comprises a dedicated hub (not shared with a coupler mounted in a screw vis-à-vis), which allows pre-assembly and re-assembly a triple cone 10 having the following elements: an upper ring, an intermediate ring, a lower ring, a cone, an axial abutment of the cone with a setting washer and a ring. stopping, and ^ an opening spring, interposed between the abutment of the cone and the upper ring.