FR2993948A1

FR2993948A1 - Boite de vitesses pour vehicules automobiles

Info

Publication number: FR2993948A1
Application number: FR1357089A
Authority: FR
Inventors: Ottmar Back
Original assignee: Hoerbiger Antriebstechnik Holding GmbH
Current assignee: Hoerbiger Antriebstechnik Holding GmbH
Priority date: 2012-07-27
Filing date: 2013-07-18
Publication date: 2014-01-31
Anticipated expiration: 2033-07-18
Also published as: CN103573932B; DE102012014830A1; FR2993948B1; CN103573932A

Abstract

L'invention concerne une boîte de vitesses pour véhicules automobiles, comportant un premier manchon d'embrayage (16) et un deuxième manchon d'embrayage (18) qui présentent chacun une denture intérieure constituée par plusieurs dents (28, 30) de manchon d'embrayage qui s'étendent en direction axiale par rapport à un axe de manchon d'embrayage (A), une première bague de synchronisation (20) qui présente une denture de verrouillage constituée par plusieurs dents de verrouillage (32) et qui peut coopérer avec la denture intérieure du premier manchon d'embrayage (16) par l'intermédiaire de premières surfaces de verrouillage (34, 36) associées l'une à l'autre, ainsi qu'une deuxième bague de synchronisation (22) qui présente une denture de verrouillage constituée par plusieurs dents de verrouillage (38) et qui peut coopérer avec la denture intérieure du deuxième manchon d'embrayage (18) par l'intermédiaire de deuxièmes surfaces de verrouillage (40, 42) associées l'une à l'autre, les dentures intérieures des deux manchons d'embrayage (16, 18) étant réalisées de manière identique et comprenant chacune des premières dents de manchon d'embrayage (28) qui présentent à leurs extrémités axiales de dent des premières surfaces de verrouillage (34) ainsi que des deuxièmes dents de manchon d'embrayage (30) qui présentent à leurs extrémités axiales de dent des deuxièmes surfaces de verrouillage (40), et l'axe de manchon d'embrayage (A) formant avec chaque première surface de verrouillage (34, 36) un premier angle de verrouillage (alpha) et avec chaque deuxième surface de verrouillage (40, 42) un deuxième angle de verrouillage (beta) dont la valeur est différente du premier angle de verrouillage (alpha).

Description

- 1 - L'invention concerne une boîte de vitesses pour véhicules automobiles, en particulier une boîte de vitesses avec plusieurs unités de synchronisation, de telle sorte qu'on peut passer de manière confortable et fiable les rapports de vitesse individuels du véhicule par l'intermédiaire d'une synchronisation à verrouillage. Le principe de la synchronisation à verrouillage est déjà connu depuis longtemps de l'état de la technique et repose sur l'idée essentielle que le passage d'un rapport de vitesse souhaité, c'est-à-dire la liaison par coopération de formes entre un arbre d'entraînement et un pignon de vitesse n'a lieu que lorsque leurs vitesses sont synchronisées. Pour le fonctionnement de la synchronisation à verrouillage sont ici déterminantes des surfaces de verrouillage qui sont réalisées sur la denture intérieure d'un manchon d'embrayage et qui coopèrent avec des surfaces de verrouillage correspondantes d'une bague de synchronisation et empêchent de faire passer le manchon d'embrayage sur une denture d'embrayage côté pignon de vitesse jusqu'à ce qu'une synchronisation des vitesses ait eu lieu. La denture intérieure du manchon d'embrayage est constituée par plusieurs dents de manchon d'embrayage, et la denture de verrouillage de la bague de synchronisation est constituée par plusieurs dents de verrouillage, les surfaces de verrouillage étant réalisées respectivement aux extrémités axiales des dents de manchon d'embrayage et des dents de verrouillage adjacentes, respectivement. Par l'intermédiaire d'un angle de verrouillage des surfaces de verrouillage, on peut régler une sécurité de verrouillage souhaitée de l'unité de synchronisation. En fonction de l'angle de verrouillage et du couple de friction disponible, la sécurité de verrouillage souhaitée est obtenue avec différents angles de verrouillage des surfaces de verrouillage. Pour fournir une sécurité de verrouillage amplement uniforme pour toutes les unités de synchronisation d'une boîte de vitesses, en particulier si l'on utilise tant des synchronisations à cônes - 2 - multiples qu'à cône simple, il faut réaliser des surfaces de verrouillage avec différents angles de verrouillage. L'objectif de l'invention est de créer une boîte de vitesses de construction simple pour laquelle les frais de fabrication sont minimisés.

Selon l'invention, cet objectif est atteint avec une boîte de vitesses pour véhicules automobiles comportant un premier manchon d'embrayage et un deuxième manchon d'embrayage qui présentent chacun une denture intérieure constituée par plusieurs dents de manchon d'embrayage qui s'étendent en direction axiale par rapport à un axe de manchon d'embrayage, une première bague de synchronisation qui présente une denture de verrouillage constituée par plusieurs dents de verrouillage et qui peut coopérer avec la denture intérieure du premier manchon d'embrayage par l'intermédiaire de premières surfaces de verrouillage associées l'une à l'autre, ainsi qu'une deuxième bague de synchronisation qui présente une denture de verrouillage constituée par plusieurs dents de verrouillage et qui peut coopérer avec la denture intérieure du deuxième manchon d'embrayage par l'intermédiaire de deuxièmes surfaces de verrouillage associées l'une à l'autre, les dentures intérieures des deux manchons d'embrayage étant réalisées de manière identique et comprenant chacune des premières dents de manchon d'embrayage qui présentent à leurs extrémités axiales de dent des premières surfaces de verrouillage ainsi que des deuxièmes dents de manchon d'embrayage qui présentent à leurs extrémités axiales de dent des deuxièmes surfaces de verrouillage, et l'axe de manchon d'embrayage formant avec chaque première surface de verrouillage un premier angle de verrouillage et avec chaque deuxième surface de verrouillage un deuxième angle de verrouillage dont la valeur est différente du premier angle de verrouillage. Bien que par cette construction d'embrayage, on fournit deux angles de verrouillage différents pour différentes unités de synchronisation de la boîte de vitesses, les dentures intérieures des manchons d'embrayage respectifs sont réalisées de façon identique. Ceci permet de baisser considérablement les coûts de fabrication pour les manchons d'embrayage et contribue ainsi dans l'ensemble à une production économique de la boîte de vitesses. De préférence, chaque dent de manchon d'embrayage présente, à au moins une extrémité de dent axiale, deux surfaces de verrouillage inclinées l'une par rapport à l'autre, les surfaces de verrouillage se trouvant chacune dans un plan incliné par rapport à l'axe de manchon d'embrayage. En particulier, les premières dents de manchon d'embrayage peuvent présenter, à au moins une extrémité de dent axiale, des premières surfaces de verrouillage respectives inclinées l'une par rapport à l'autre qui forment vers l'extrémité de dent axiale une pointe cunéiforme, un angle de coin de la pointe étant deux fois plus grand que le premier angle de verrouillage. Ceci signifie que les angles de coin sont réalisés chacun symétriquement par rapport à plan radial qui passe par l'axe du manchon d'embrayage et par une pointe de la première dent de manchon d'embrayage respective. Une telle réalisation symétrique des extrémités de dent axiales a pour effet un comportement d'embrayage pratiquement identique lors du passage à une vitesse supérieure et à une vitesse inférieure. En outre, les deuxièmes dents de manchon d'embrayage peuvent présenter, à au moins une extrémité de dent axiale, des deuxièmes surfaces de verrouillage respectives inclinées l'une par rapport à l'autre qui forment à l'extrémité de dent axiale une pointe cunéiforme, un angle de coin de la pointe étant deux fois plus grand que le deuxième angle de verrouillage. Ceci signifie que les angles de coin sont réalisés chacun symétriquement par rapport à un plan radial qui passe par l'axe du manchon d'embrayage et par une pointe de la deuxième dent de manchon d'embrayage respective. Dans le cas des deuxièmes dents de manchon d'embrayage aussi, la réalisation symétrique des extrémités de dent axiales a pour effet un comportement d'embrayage pratiquent identique lors du passage à une vitesse supérieure et à une vitesse inférieure.

De préférence, chaque dent de verrouillage de la première bague de synchronisation présente, à une extrémité de dent axiale, deux premières surfaces de verrouillage inclinées l'une par rapport à l'autre qui forment vers l'extrémité de dent axiale une pointe cunéiforme, un angle de coin de la pointe étant deux fois plus grand que le premier angle de verrouillage. Ceci signifie que les angles de coin sont aussi réalisés chacun symétriquement par rapport à un plan radial qui passe par l'axe de manchon d'embrayage et une pointe de dent de la dent de verrouillage respective. Les surfaces de verrouillage de la première bague de synchronisation sont ainsi réalisées complémentaires aux surfaces de - 4 - verrouillage des premières dents de manchon d'embrayage, de telle sorte que les surfaces de verrouillage coopérant l'une avec l'autre reposent à plat l'une sur l'autre en cas d'une différence de vitesses de rotation. Ceci réduit les compressions de surface qui se produisent et a un effet positif sur la durée de vie de l'unité de synchronisation de la boîte de vitesses. Dans un mode de réalisation de la boîte de vitesses, chaque dent de verrouillage de la deuxième bague de synchronisation présente, à une extrémité de dent axiale, une deuxième surface de verrouillage et une surface oblique inclinée par rapport à la deuxième surface de verrouillage, la deuxième surface de verrouillage et la surface oblique formant vers l'extrémité de dent axiale une pointe cunéiforme. Un angle de coin de la pointe peut ici être en particulier orienté de manière asymétrique par rapport à un plan radial qui passe par l'axe de manchon d'embrayage et par une pointe de dent de la dente de verrouillage respective.

Dans un autre mode de réalisation de la boîte de vitesses, le premier angle de verrouillage est plus petit que le deuxième angle de verrouillage. De manière correspondante, le premier angle de verrouillage est associé à des unités de synchronisation dans lesquelles des différences de vitesses de rotation élevées se produisent et des grands couples de rotation doivent être transmis (par exemple lors du passage dans des rapports de vitesse inférieurs) alors que le deuxième angle de verrouillage est associé à des unités de synchronisation dans lesquelles des différences de vitesses de rotation plus faibles se produisent et des plus petits couples de rotation doivent être transmis (par exemple lors du passage dans des rapports de vitesse supérieurs).

Dans ce mode de réalisation de la boîte de vitesses, une dimension axiale des premières dents de manchon d'embrayage peut être plus grande qu'une dimension axiale des deuxièmes dents de manchon d'embrayage. Grâce à une adaptation adéquate des dimensions axiale des dents, on peut assurer de manière simple que les premières surfaces de verrouillage de la première bague de synchronisation et les deuxièmes surfaces de verrouillage de la deuxième bague de synchronisation attaquent chacune uniquement les surfaces de verrouillage de préférence complémentaires des dents de manchon d'embrayage. - 5 - De préférence, la première bague de synchronisation fait partie d'une unité de synchronisation multiple et la deuxième bague de synchronisation fait partie d'une unité de synchronisation simple de la boîte de vitesses. Des unités de synchronisation multiple sont des unités de synchronisation dans lesquelles plusieurs paires de surfaces de friction, en particulier deux ou trois, agissent pendant une synchronisation de vitesses de rotation. Elles sont utilisées en particulier dans le cas -de grandes différences de vitesses de rotation, par exemple lorsqu'on passe dans des rapports de vitesses inférieurs puisqu'avec des unités de synchronisation multiple, on peut réaliser une égalisation rapide 10 des vitesses de rotation. Dans le cas des unités de synchronisation simple, seulement une paire de surfaces de friction agit pendant une synchronisation des vitesses de rotation, de telle sorte qu'elles sont utilisées en particulier dans le cas de différences de vitesses de rotation plus petites par exemple lorsqu'on passe dans des rapports de vitesses élevés. 15 Dans un autre mode de réalisation de la boîte de vitesses, la denture intérieure de chaque manchon d'embrayage est réalisée symétrique par rapport à un plan médian axial du manchon d'embrayage. On peut ainsi utiliser le manchon d'embrayage dans les deux directions axiales avec un surcroît faible de dépenses. Ceci signifie que le manchon d'embrayage est associé à deux unités 20 de synchronisation et peut, à partir de sa position médiane axiale, être déplacé dans des directions axiales opposées pour passer différents rapports de vitesse. De préférence, la denture intérieure de chaque manchon d'embrayage présente un nombre pair de dents de manchon d'embrayage réparties de manière régulière sur la périphérie. 25 De manière particulièrement préférée, la denture intérieure de chaque manchon d'embrayage présente des premières et deuxièmes dents de manchon d'embrayage en alternance en direction périphérique. En ce qui concerne les expressions « réparties de manière régulière sur la périphérie » ainsi que « des premières et deuxièmes dents de manchon 30 d'embrayage alternant en direction périphérique », on précise spécifiquement que ces expressions se rapportent à une denture régulière du manchon d'embrayage, pourvue entièrement de dents de manchon d'embrayage. Des dents de manchon d'embrayage individuelles, qui pour des raisons fonctionnelles - 6 - manquent dans des modes de réalisation concrets, par exemple pour assurer un montage correct, sont considérées dans ce contexte comme des premières ou deuxièmes dents de manchon d'embrayage présentes et choisies à la bonne taille. Une telle construction de manchon d'embrayage permet l'usinage de chaque dent de manchon d'embrayage dans un procédé de laminage, dans lequel tout d'abord chacune des premières dents de manchon d'embrayage et ensuite chacune des deuxièmes dents de manchon d'embrayage est façonnée de manière identique. Un tel usinage des dents de manchon d'embrayage à leur extrémité axiale permet de réduire considérablement les frais et le temps de 10 fabrication du manchon d'embrayage. Pour réduire encore les frais de production, le premier manchon d'embrayage et le deuxième manchon d'embrayage peuvent en particulier être de construction complètement identique et posséder les mêmes géométries et dimensions. Dans un autre mode de réalisation de la boîte de vitesses est prévu un 15 élément d'embrayage avec une denture d'embrayage constituée par plusieurs dents d'embrayage, les dents d'embrayage présentant sur leur extrémité de dent axiale deux surfaces d'embrayage respectives inclinées l'une par rapport à l'autre qui forment vers l'extrémité de dent axiale une pointe cunéiforme respective avec un angle d'embrayage, l'angle d'embrayage étant deux fois plus grand que le 20 premier angle de verrouillage. Les surfaces d'embrayage sont par conséquent réalisées complémentaires aux premières surfaces de verrouillage des premières dents de manchon d'embrayage, de telle sorte que lors de l'engrenage de l'unité de synchronisation, c'est-à-dire lors du passage du rapport de vitesse, il résulte des pressions de surface faibles. Dans ce cas, les premières dents de manchon 25 d'embrayage assument tant une fonction de verrouillage qu'une fonction d'engrenage. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortent de la description qui suit d'un mode de réalisation préféré en faisant référence aux dessins. Ceux-ci montrent : 30 - Figure 1 une coupe schématique développée d'une boîte de vitesses selon l'invention dans la zone d'un premier manchon d'embrayage et d'une première bague de synchronisation ; - 7' - Figure 2 une coupe schématique développée d'une boîte de vitesses selon l'invention dans la zone d'un deuxième manchon d'embrayage et d'une deuxième bague de synchronisation ; - Figure 3 une coupe schématique développée d'une boîte de vitesses selon l'invention dans la zone d'un manchon d'embrayage et d'un élément d'embrayage ; - Figure 4 une coupe partielle schématique à travers une unité de synchronisation simple d'une boîte de vitesses selon l'invention ; - Figure 5 une coupe partielle schématique à travers une unité de synchronisation multiple d'une boîte de vitesses selon l'invention ; et - Figure 6 une vue en perspective d'un manchon d'embrayage pour une boîte de vitesses selon l'invention. Les figures 1 à 3 montrent chacune des coupes schématiques développées d'une boîte de vitesses 10 pour véhicules automobiles, une unité de synchronisation 12, 14 étant associée à chaque rapport de vitesse de la boîte de vitesses 10. Chaque unité de synchronisation 12, 14 comprend un manchon d'embrayage 16, 18, au moins une bague de synchronisation 20, 22, un corps de synchronisation 24 et un élément d'embrayage 26 côté pignon de vitesse (voir aussi les figures 4 et 5), le manchon d'embrayage 16, 18 et le corps de synchronisation 24 pouvant aussi être associés à deux différentes unités de synchronisation 12, 14. La boîte de vitesses 10 pour véhicules automobiles comprend un premier manchon d'embrayage 16 et un deuxième manchon d'embrayage 18 qui présentent chacun une denture intérieure constituée par plusieurs dents de manchon d'embrayage 28, 30 qui s'étendent en direction axiale par rapport à un axe de manchon d'embrayage A. La boîte de vitesses 10 comprend en outre une première bague de synchronisation 20 qui présente une denture de verrouillage constituée par plusieurs dents de verrouillage 32 et qui peut coopérer avec la denture intérieure du premier manchon d'embrayage 16 par l'intermédiaire de premières surfaces de verrouillage 34, 36 associées l'une à l'autre, ainsi qu'une - 8 - deuxième bague de synchronisation 22 qui présente une denture de verrouillage constituée par plusieurs dents de verrouillage 38 et qui peut coopérer avec la denture intérieure du deuxième manchon d'embrayage 18 par l'intermédiaire de deuxièmes surfaces de verrouillage 40, 42 associées l'une à l'autre.

Les dentures intérieures des deux manchons d'embrayage 16, 18 sont réalisées identiques et comprennent chacune des premières dents de manchon d'embrayage 28 qui présentent, à leurs extrémités de dent axiales, des premières surfaces de verrouillage 34, ainsi que des deuxièmes dents de manchon d'embrayage 30 qui présentent, à leurs extrémités de dent axiales, des deuxièmes surfaces de verrouillage 40. L'axe de manchon d'embrayage A forme ici avec chaque première surface de verrouillage 34, 36 un premier angle de verrouillage a et avec chaque + deuxième surface de verrouillage 40, 42 un deuxième angle de verrouillage 6 dont la valeur est différente du premier angle de verrouillage a.

De cette manière, les dentures intérieures des deux manchons d'embrayage 16, 18 peuvent être réalisées identiques et en même temps, on peut réaliser des surfaces de verrouillage 34, 36; 40, 42 avec différents angles de verrouillage a, 13. A la figure 1, on peut voir une coupe schématique développée dans la zone d'une première unité de synchronisation 12 de la boîte de vitesses 10, le premier manchon d'embrayage 16 coopérant avec la première bague synchronisation 20. Ici sont représentées des positions de verrouillage de la première unité de synchronisation 12, les dents de verrouillage 32 de la première bague de synchronisation 20 étant dessinée en traits pleins dans une position de verrouillage au « passage à une vitesse supérieure » et en pointillé dans une position de verrouillage au « passage à une vitesse inférieure ». A la figure 2 est représentée une coupe schématique développée dans la zone d'une deuxième unité de synchronisation 14 de la boîte de vitesses 10, le deuxième manchon d'embrayage 18 coopérant avec la première bague synchronisation 22. Ici sont représentées des positions de verrouillage de la deuxième unité de synchronisation 14, les dents de verrouillage 38 de la deuxième bague de synchronisation 22 étant dessinés en traits pleins dans une - 9 - position de verrouillage au « passage à une vitesse supérieure » et en pointillé dans une position de verrouillage au « passage à une vitesse inférieure ». La figure 3 montre une coupe schématique développée dans la zone des unités de synchronisation 12, 14 de la boîte de vitesses 10, le manchon d'embrayage 16, 18 coopérant avec l'élément d'embrayage 26. Ainsi, la situation de la figure 3 concerne l'engrenage ou le passage de vitesse des unités de synchronisation 12, 14 une fois que la synchronisation des vitesses a été effectuée. Il apparait clairement des figures 1 à 3 que chaque dent de manchon d'embrayage 28, 30 présente à une extrémité de dent axiale deux surfaces de verrouillage 34, 40 inclinées l'une par rapport à l'autre, les surfaces de verrouillage 34, 40 se trouvant chacune dans un plan E1, E2, E3, E4 incliné par rapport à l'axe de manchon d'embrayage A. En particulier, les premières dents de manchon d'embrayage 28 présentent à une extrémité de dent axiale deux premières surfaces de verrouillage 34 respectives inclinées l'une par rapport à l'autre qui forment vers l'extrémité de dent axiale une pointe cunéiforme, un angle de coin de la pointe étant deux fois plus grand que le premier angle de verrouillage a. En d'autres termes, ceci signifie que les angles de coin sont chacun réalisés symétriquement par rapport à un plan radial IR1 qui passe par l'axe de manchon d'embrayage A et par une pointe de dent S1 de la première dent de manchon d'embrayage 28 respective. De manière analogue, les deuxièmes dents de manchon d'embrayage 30 présentent à une extrémité de dent axiale deux deuxièmes surfaces de verrouillage 40 respectives inclinées l'une par rapport à l'autre qui forment vers l'extrémité de dent axiale une pointe cunéiforme, un angle de coin de la pointe étant deux fois plus grand que le deuxième angle de verrouillage p. En d'autres termes, ceci signifie que les angles de coin aussi sont chacun réalisés symétriquement par rapport à un plan radial R2 qui passe par l'axe de manchon d'embrayage A et par une pointe de dent S2 de la deuxième dent de manchon d'embrayage 30 respective. Cet agencement symétrique des surfaces de verrouillage 34, 40 par rapport aux plans radiaux R1, R2 entraîne un comportement d'embrayage souhaité de la - 10 - boîte de vitesses, pratiquement identique au passage à une vitesse supérieure et à une vitesse inférieure. Selon la figure 1, chaque dent de verrouillage 32 de la première bague de synchronisation 20 présente, à une extrémité de dent axiale, deux premières surfaces de verrouillage 36 inclinées l'une par rapport à l'autre, qui forment vers l'extrémité de dent axiale une pointe cunéiforme, un angle de coin de la pointe étant deux fois plus grand que le premier angle de verrouillage a, de telle sorte que l'angle de coin est respectivement réalisé de manière symétrique à un plan radial R3 qui passe par l'axe de manchon d'embrayage A et par une pointe de 10 dent 53 de la dent de verrouillage 32 respective. Les surfaces de verrouillage 36 de la première bague de synchronisation 20 sont ainsi réalisées complémentaires aux surfaces de verrouillage 34 des premières dents de manchon d'embrayage 28, de telle sorte que les surfaces de verrouillage 34, 36 coopérant l'une avec l'autre reposent à plat l'une sur l'autre en 15 cas de différence de vitesses de rotation. Ceci réduit les pressions de surface qui se produisent et se répercute de manière positive sur la durée de vie de l'unité de synchronisation 12 de la boîte de vitesses 10. Par contre, selon la figure 2, chaque dent de verrouillage 38 de la deuxième bague de synchronisation 22 présente, à une extrémité de dent axiale, une 20 deuxième surface de verrouillage 42 et une surface oblique 44 inclinée par rapport à la deuxième surface de verrouillage 42, la deuxième surface de verrouillage 42 et la surface oblique 44 formant vers l'extrémité de dent axiale une pointe cunéiforme. Un angle de coin de la pointe est dans ce cas orienté de manière asymétrique par rapport à un plan radial R4 qui passe par l'axe de 25 manchon d'embrayage A et par une pointe de dent S4 de la dent de verrouillage 38 respective. Les surfaces de verrouillage 42 de la deuxième bague de synchronisation 22 sont ainsi réalisées complémentaires aux surfaces de verrouillage 40 des premières dents de manchon d'embrayage 30, de telle sorte que les surfaces de 30 verrouillage 40, 42 coopérant l'une avec l'autre reposent à plat l'une sur l'autre en cas de différence de vitesses de rotation. Ceci réduit les pressions de surface qui se produisent et se répercute de manière positive sur la durée de vie de l'unité de synchronisation 14 de la boîte de vitesses 10.

Les dents de verrouillage 38 de la deuxième bague de synchronisation 22 sont usinées à leurs extrémités de dent axiales de telle sorte qu'en direction périphérique 60, deux deuxièmes surfaces de verrouillage 42 ou deux surfaces obliques 44 sont respectivement adjacentes les unes aux autres. Les extrémités de dent axiales de dents de verrouillage 38 voisines en direction périphérique 60 sont usinées de façon correspondante symétriquement par réflexion. Etant donné que de cette manière, chaque dent de verrouillage 38 sur deux est réalisée identique, on peut aussi usiner les extrémités de dent axiales de la deuxième bague de synchronisation 22 exactement comme les extrémités de dent axiales des manchons d'embrayage 16, 18 dans un procédé de laminage pour conformer à peu de frais les deuxièmes surfaces de verrouillage 42 ou les surfaces obliques 44, respectivement. Lors du montage de la deuxième unité de synchronisation 14, on assure au moyen d'une indexation que le manchon d'embrayage 18 et la deuxième bague de synchronisation 22 soient orientés de telle sorte l'un à l'autre en direction périphérique 60 que les deuxièmes dents de manchon d'embrayage 30 soient agencées en direction périphérique 60 chacune entre deux deuxièmes surfaces de verrouillage 42 de la deuxième bague de synchronisation 22. L'élément d'embrayage 26 de la figure 3 comprend une denture d'embrayage constituée par plusieurs dents d'embrayage 46, les dents d'embrayage 46 présentant chacune, à leur extrémité de dent axiale, deux surfaces d'embrayage 48 inclinées l'une vers l'autre qui réalisent vers l'extrémité de dent axiale une pointe respective cunéiforme avec un angle d'embrayage, l'angle d'embrayage étant deux fois plus grand que le premier angle de verrouillage a. Les angles d'embrayage sont ici chacun symétriques par rapport à un plan radial R5 qui passe par l'axe de manchon d'embrayage A et par une pointe de dent S5 de la dent d'embrayage 46 respective. Les surfaces d'embrayage 48 sont par conséquent réalisées complémentaires aux surfaces de verrouillage 34 des premières dents de manchon d'embrayage 28, de telle sorte que lors de l'engrenage de l'unité de synchronisation 12, 14, c'est-à-dire lors du passage de la vitesse, il résulte des pressions de surface faibles. Dans ce cas, les premières dents de manchon d'embrayage 28 assument tant une fonction de verrouillage (dans le cas de la - 12 - bague de synchronisation) qu'une fonction d'engrenage (dans le cas de l'élément d'embrayage). Selon les figures 1 à 3, le premier angle de verrouillage a est plus petit que le deuxième angle de verrouillage p. On peut ainsi atteindre approximativement la même sécurité de verrouillage pour des couples de friction présents différents. Le premier angle de verrouillage a engendre ici un plus grand couple de déverrouillage que le deuxième angle de verrouillage p. En conséquence, la première bague de synchronisation 20 dont les premières surfaces de verrouillage 36 forment chacune avec l'axe de manchon d'embrayage A le premier angle de verrouillage a, fait par exemple partie d'une unité de synchronisation multiple selon la figure 5, alors que la deuxième bague de synchronisation 22 dont les deuxièmes surfaces de verrouillage 42 forment chacune avec l'axe de manchon d'embrayage A le deuxième angle de verrouillage 13, fait par exemple partie d'une unité de synchronisation simple selon la figure 4. La figure 4 montre une coupe de la boîte de vitesses 10 dans la zone de la deuxième unité de synchronisation 14 et d'un pignon de vitesses 50, le pignon de vitesses 50 étant relié solidaire en rotation avec l'élément d'embrayage 26 de l'unité de synchronisation 14. Dans le mode de réalisation représenté, dans lequel l'élément d'embrayage 26 a la forme d'un disque, il est aussi appelé disque d'embrayage. L'élément d'embrayage 26 est à son tour relié solidaire en rotation avec une bague de friction 52 séparée. Dans des variantes de réalisation alternatives de la boîte de vitesses 10, l'élément d'embrayage 26 et/ou la bague de friction 52 peuvent être bien entendu être aussi réalisés d'un seul tenant avec le pignon de vitesses 50 ou d'une seule pièce. En plus de l'élément d'embrayage 26 et de la bague de friction 52, l'unité de synchronisation 14 comprend le corps synchronisation 24 qui est monté solidaire en rotation sur un arbre (non représenté) de la boîte de vitesses 10, le manchon d'embrayage 18 qui est agencé solidaire en rotation par rapport au corps de synchronisation 24, mais axialement déplaçable, la deuxième bague de synchronisation 22 pour accoupler le corps de synchronisation 24 avec le pignon de vitesses 50 de la boîte de vitesses 10 par une liaison à friction, ainsi qu'une unité de présynchronisation 54 qui attaque le manchon d'embrayage 18 et qui, - 13 - lors d'un déplacement axial du manchon d'embrayage 18, sollicite axialement la bague de synchronisation 22 pour atteindre une présynchronisation Le fonctionnement de telles boîtes de vitesses 10 avec synchronisation à verrouillage, par exemple selon le système Borg-Wagner, est connu de l'état de la technique, de telle sorte que l'on ne l'abordera que brièvement ci-après. Dans le cas de synchronisations à verrouillage, il est prévu une bague de synchronisation 20, 22 avec denture de verrouillage, la denture de verrouillage empêchant, avant une synchronisation de vitesse de rotation entre le corps de synchronisation 24 et le pignon de vitesses 50, un déplacement axial du manchon d'embrayage 16, 18 relié solidaire en rotation avec le corps de synchronisation 24 sur une denture d'embrayage de l'élément d'embrayage 26. Un accouplement solidaire en rotation du corps de synchronisation 24 par l'intermédiaire du manchon d'embrayage 16, 18 avec l'élément d'embrayage 26 ou avec le pignon de vitesses 50, respectivement, ne peut ainsi être produit qu'après une égalisation des vitesses de rotation. En particulier en cas de petites différences de vitesses de rotation, par exemple lorsqu'on passe dans des rapports de vitesse supérieurs, on utilise généralement des unités de synchronisation simple selon la figure 4 puisque celles-ci sont de construction plus simple.

Si par contre, il se produit des grandes différences de vitesses de rotation, par exemple lorsqu'on passe dans des rapports de vitesse inférieurs, on utilise souvent des unités de synchronisation multiple selon la figure 5 puisque celles-ci, grâce à leur couple de friction disponible plus élevé, permettent de réaliser une égalisation plus rapide des vitesses de rotation. A la figure 5 est représentée de manière exemplaire une unité de synchronisation triple dans laquelle, en comparaison à l'unité de synchronisation simple de la figure 4, seulement deux bagues de friction 56, 58 supplémentaires sont prévues pour réaliser deux paires de surfaces de friction supplémentaires, de telle sorte que pendant une synchronisation de vitesses de rotation, trois paires de surfaces de friction sont dans l'ensemble actives. La bague de friction 56 est ici reliée solidaire en rotation avec le corps de synchronisation 24, et la bague de friction 58 est reliée solidaire en rotation avec l'élément d'embrayage 26. Le fonctionnement de principe décrit ci-dessus des unités de synchronisation 12, 14 est toutefois identique. - 14 - De manière particulièrement préférée, non seulement les dentures intérieures des deux manchons d'embrayage 16, 18, mais aussi les deux manchons d'embrayage dans l'ensemble sont réalisés identiques. Si l'on peut fabriquer les manchons d'embrayage 16, 18 utilisés dans la boîte de vitesses 10 en tant que pièces similaires, ceci permet de réduire nettement les coûts de production et de montage. La figure 6 montre une vue en perspective du manchon d'embrayage 16, 18 pour la boîte de vitesses 10. Il en ressort clairement que la denture intérieure du manchon d'embrayage 16, 18 est réalisée symétrique par rapport à un plan médian axial du manchon d'embrayage 16, 18, de telle sorte que le manchon d'embrayage 16, 18 peut être associé à deux unités de synchronisation. La denture intérieure du manchon d'embrayage 16, 18 présente en outre un nombre pair de dents de manchon d'embrayage 28, 30 réparties régulièrement en direction périphérique 60. En outre, la denture intérieure du manchon d'embrayage 16, 18 présente en direction périphérique 60 des premières et deuxièmes dents de manchon d'embrayage 28, 30 en alternance. Grâce à cette construction de manchon d'embrayage, on peut exécuter l'usinage des dents de manchon d'embrayage 28, 30 à leurs extrémités de dent axiales dans un procédé de laminage, ce qui réduit encore les coûts de production pour les manchons d'embrayage 16, 18. Pour assurer que le premier manchon d'embrayage 16 coopère exclusivement par l'intermédiaire des premières surfaces de verrouillage 34, 36 avec la première bague de synchronisation 20 et que le deuxième manchon d'embrayage 18 coopère exclusivement par l'intermédiaire des deuxièmes surfaces de verrouillage 40, 42 avec la deuxième bague de synchronisation 18, une dimension axiale l des premières dents de manchon d'embrayage 28 est, dans le présent exemple de réalisation, plus grande qu'une dimension axiale 12 des deuxièmes dents de manchon d'embrayage 30. Ceci est esquissé de manière exemplaire à la figure 2 pour une première dent de manchon 30 d'embrayage 28 et pour une deuxième dent de manchon d'embrayage 30 du deuxième manchon d'embrayage 18.

Claims

REVENDICATIONS1. Boîte de vitesses pour véhicules automobiles, comportant un premier manchon d'embrayage (16) et un deuxième manchon d'embrayage (18) qui présentent chacun une denture intérieure constituée par plusieurs dents de manchon d'embrayage (28, 30) qui s'étendent en direction axiale par rapport à un axe de manchon d'embrayage (A), une première bague de synchronisation (20) qui présente une denture de verrouillage constituée par plusieurs dents de verrouillage (32) et qui peut coopérer avec la denture intérieure du premier manchon d'embrayage (16) par l'intermédiaire de premières surfaces de verrouillage (34, 36) associées l'une à l'autre, ainsi que une deuxième bague de synchronisation (22) qui présente une denture de verrouillage constituée par plusieurs dents de verrouillage (38) et qui peut coopérer avec la denture intérieure du deuxième manchon d'embrayage (18) par l'intermédiaire de deuxièmes surfaces de verrouillage (40, 42) associées l'une à l'autre, les dentures intérieures des deux manchons d'embrayage (16, 18) étant réalisées de manière identique et comprenant chacune des premières dents de manchon d'embrayage (28) qui présentent à leurs extrémités axiales de dent des premières surfaces de verrouillage (34) ainsi que des deuxièmes dents de manchon d'embrayage (30) qui présentent à leurs extrémités axiales de dent des deuxièmes surfaces de verrouillage (40), et l'axe de manchon d'embrayage (A) formant avec chaque première surface de verrouillage (34, 36) un premier angle de verrouillage (a) et avec chaque deuxième surface de verrouillage (40, 42) un deuxième angle de verrouillage (f3) dont la valeur est différente du premier angle de verrouillage (a).
2. Boîte de vitesses selon la revendication 1, caractérisée en ce que chaque dent de manchon d'embrayage (28, 30) présente à au moins une extrémité de dent axiale deux surfaces de verrouillage (34, 40) inclinées l'une par- 16 - rapport à l'autre, les surfaces de verrouillage (34, 40) se trouvant chacune dans un plan (E1, E2, E3, E4) incliné par rapport à l'axe de manchon d'embrayage (A).
3. Boîte de vitesses selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que les premières dents de manchon d'embrayage (28) présentent chacune, à au moins une extrémité de dent axiale, deux premières surfaces de verrouillage (34) respectives inclinées l'une par rapport à l'autre qui forment vers l'extrémité de dent axiale une pointe cunéiforme, un angle de coin de la pointe étant deux fois plus grand que le premier angle de verrouillage (a).
4. Boîte de vitesses selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les deuxièmes dents de manchon d'embrayage (30) présentent, à au moins une extrémité de dent axiale, des deuxièmes surfaces de verrouillage (40) respectives inclinées l'une par rapport à l'autre qui forment vers l'extrémité de dent axiale une pointe cunéiforme, un angle de coin de la pointe étant deux fois plus grand que le deuxième angle de verrouillage (p).
5. Boîte de vitesses selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que chaque dent de verrouillage (32) de la première bague de synchronisation (20) présente à une extrémité de dent axiale deux premières surfaces de verrouillage (36) inclinées l'une par rapport à l'autre qui forment vers l'extrémité de dent axiale une pointe cunéiforme, un angle de coin de la pointe étant deux fois plus grand que le premier angle de verrouillage (a).
6. Boîte de vitesses selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que chaque dent de verrouillage (38) de la deuxième bague de synchronisation (22) présente à une extrémité de dent axiale une deuxième surface de verrouillage (42) et une surface oblique (44) inclinée par rapport à la deuxième surface de verrouillage (42), la deuxième surface de verrouillage (42) et la surface oblique (44) formant vers l'extrémité de dent axiale une pointe cunéiforme.
7. Boîte de vitesses selon la revendication 6, caractérisée en ce qu'un angle de coin de la pointe est orienté de manière asymétrique par rapport à un plan radial (R4) qui passe par l'axe de manchon d'embrayage (A) et par une pointe de dent (S4) de la dent de verrouillage (38) respective.- 17 -
8. Boîte de vitesses selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le premier angle de verrouillage (a) est plus petit que le deuxième angle de verrouillage (13).
9. Boîte de vitesses selon la revendication 8, caractérisée en ce qu'une dimension axiale (11) des premières dents de manchon d'embrayage (28) est plus grande qu'une dimension axiale (12) des deuxièmes dents de manchon d'embrayage (30).
10. Boîte de vitesses selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la première bague de synchrànisation (20) fait partie d'une unité de synchronisation multiple et la deuxième bague de synchronisation (22) fait partie d'une unité de synchronisation simple de la boîte de vitesses (10).
11. Boîte de vitesses selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la denture intérieure de chaque manchon d'embrayage (16, 18) est réalisée symétrique par rapport à un plan médian axial du manchon d'embrayage (16, 18).
12. Boîte de vitesses selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la denture intérieure de chaque manchon d'embrayage (16, 18) présente un nombre pair de dents de manchon d'embrayage (28, 30) réparties de manière régulière sur la périphérie.
13. Boîte de vitesses selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la denture intérieure de chaque manchon d'embrayage (16, 18) présente en direction périphérique (60) des premières et deuxièmes dents de manchon d'embrayage (28, 30) en alternance.
14. Boîte de vitesses selon l'une des revendications précédentes, 25 caractérisée en ce que le premier manchon d'embrayage (16) et le deuxième manchon d'embrayage (18) sont de construction identique.
15. Boîte de vitesses selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'il est prévu un élément d'embrayage (26) avec une denture d'embrayage constituée par plusieurs dents d'embrayage (46), les dents 30 d'embrayage (46) présentant à leur extrémité de dent axiale deux surfaces d'embrayage (48) respectives inclinées l'une par rapport à l'autre qui forment- 18 - vers l'extrémité de dent axiale une pointe cunéiforme respective avec un angle d'embrayage, l'angle d'embrayage étant deux fois plus grand que le premier angle de verrouillage (a).