FR2959543A1

FR2959543A1 - Synchronizing device for manual gearbox of motor vehicle, has sleeve acting on levers during displacement in sleeve separating direction, to pivot levers to exert force on pushers to displace ring in direction of separating ring from hub

Info

Publication number: FR2959543A1
Application number: FR1053304A
Authority: FR
Inventors: Pierre Ploe
Original assignee: Peugeot Citroen Automobiles SA
Current assignee: PSA Automobiles SA
Priority date: 2010-04-29
Filing date: 2010-04-29
Publication date: 2011-11-04
Anticipated expiration: 2030-04-29
Also published as: FR2959543B1

Abstract

The device (5) has a sleeve (53) mounted on a hub (51) in an axially sliding manner, and cooperating with a shift fork that controls engagement and disengagement of a gear ratio. Levers (55) are interposed between a side of the hub and a stop plate (59). Pushers (56) traverse the hub while resting on a friction ring (52) and the levers. The sleeve acts on the levers during displacement of the sleeve in a direction of separating the sleeve from the ring, to pivot the levers to exert force on the pushers to displace the ring in a direction of separating the ring from the hub. An independent claim is also included for a gearbox comprising an input shaft.

Description

" Dispositif de synchronisation freinant les arbres d'une boîte de vitesses pour l'engagement de la marche arrière, et boîte de vitesses correspondante" La présente invention concerne un dispositif de synchronisation d'une boîte de vitesses à arbres parallèles d'un véhicule automobile. Les boîtes de vitesses manuelles des véhicules automobiles comportent un premier arbre, dit arbre moteur, lié au moteur du véhicule par un embrayage, et un deuxième arbre parallèle, dit arbre récepteur, lié aux roues motrices du véhicule. Ces arbres peuvent être reliés entre eux par des couples de pignons formant un engrenage transmettant le mouvement de l'un à l'autre suivant différents rapports de démultiplication, correspondant respectivement à autant de rapports de vitesse. Un des pignons de chaque engrenage est solidaire d'un des arbres ; l'autre pignon est monté fou, ou libre en rotation sur l'autre arbre, pouvant être rendu solidaire de l'autre arbre par le coulissement axial d'un manchon d'un dispositif de synchronisation. Ce coulissement réalise d'abord une synchronisation des vitesses de rotation de l'arbre et du pignon fou par frottement, puis un crabotage assurant la solidarisation du pignon sur l'arbre. Chaque manchon de synchronisation peut commander l'engagement d'un rapport disposé axialement de l'un de ses côtés, ou de deux rapports disposés de part et d'autre du dispositif de synchronisation. Pour l'engagement d'un rapport de marche arrière réalisant une inversion du sens de marche de l'arbre récepteur, une disposition connue comporte un arbre intermédiaire supportant un pignon baladeur monté libre en rotation, qui peut être engagé par coulissement axial simultanément sur un pignon, dit pignon menant, porté par un arbre moteur, et sur un autre pignon, dit pignon mené, porté par l'arbre récepteur. Le pignon baladeur comporte des dentures droites comprenant des faces avant taillées en pointe, pour faciliter l'engagement des dents avec celles des pignons menant et mené. Ce dispositif est simple et économique. De plus il est compact, et permet de réduire la longueur de la boîte de vitesses en comparaison avec une boîte comprenant un synchroniseur dédié pour la marche arrière. The present invention relates to a synchronization device of a gearbox with parallel shafts of a motor vehicle "Synchronizing device braking the shafts of a gearbox for the engagement of the reverse gear, and corresponding gearbox" . Manual transmissions of motor vehicles comprise a first shaft, said motor shaft, connected to the vehicle engine by a clutch, and a second parallel shaft, said receiving shaft, connected to the driving wheels of the vehicle. These shafts can be interconnected by pairs of gear wheels forming a gear transmitting the movement from one to the other in different gear ratios, respectively corresponding to as many gear ratios. One of the gears of each gear is secured to one of the trees; the other pinion is mounted idler, or free to rotate on the other shaft, can be secured to the other shaft by the axial sliding of a sleeve of a synchronization device. This sliding first achieves a synchronization of the rotational speeds of the shaft and the idler by friction, then a interconnection ensuring the attachment of the pinion on the shaft. Each synchronization sleeve can control the engagement of a ratio disposed axially of one of its sides, or two ratios disposed on either side of the synchronization device. For the engagement of a reverse gear ratio reversing the direction of travel of the receiver shaft, a known arrangement comprises an intermediate shaft supporting a sliding pinion mounted free to rotate, which can be engaged by axial sliding simultaneously on a pinion, said driving pinion, carried by a motor shaft, and on another pinion, said driven pinion, carried by the receiving shaft. The sliding pinion has straight teeth including front faces cut to a point, to facilitate the engagement of the teeth with those of the driving and driven pinions. This device is simple and economical. In addition it is compact, and reduces the length of the gearbox compared to a box with a dedicated synchronizer for reverse.

Toutefois il nécessite un moyen de freinage de l'arbre moteur, pour l'amener à une vitesse quasi nulle dans le cas où il serait entraîné par sa propre inertie, ou par un couple résiduel appliqué sur le disque d'embrayage. Ainsi, la différence de vitesse est suffisamment réduite pour permettre l'engagement des dents du pignon baladeur sans choc générant du bruit et de l'usure. Plusieurs dispositifs connus permettent de réaliser ce freinage. L'un d'eux est décrit notamment dans le document FR 2922622. II présente une came associée au basculeur faisant coulisser axialement le pignon baladeur de marche arrière. Cette came agit sur une fourchette de commande d'un manchon de synchronisation d'un rapport de marche avant pour engager, puis dégager la synchronisation lors du passage du rapport de marche arrière. Le véhicule étant quasiment à l'arrêt lors du passage de la marche arrière, cette synchronisation freine l'arbre moteur. Les inconvénients des différents dispositifs de freinage connus sont qu'ils sont complexes et peu économiques, et qu'ils imposent des modifications importantes de la boîte de vitesses. La présente invention a pour objectif de pallier ces inconvénients de l'art antérieur en proposant une alternative aux dispositifs de freinage de l'art antérieur. Plus précisément, la présente invention a pour objectif de fournir un dispositif de freinage qui soit simple à mettre en oeuvre et qui ne nécessite pas de modifications importantes des boîtes de vitesses de l'art antérieur. Ces objectifs, ainsi que d'autres qui apparaîtront plus clairement par la suite sont atteints par un dispositif de synchronisation conformé pour être monté sur un arbre d'une boîte de vitesses d'un véhicule, notamment automobile, et pour être associé à un pignon fou porté par l'arbre, le dispositif de synchronisation comprenant : - un moyeu conformé pour être solidaire en rotation de l'arbre ; - un manchon monté axialement coulissant sur le moyeu et adapté à coopérer avec une fourchette de commande d'engagement et de dégagement d'un rapport de vitesse ; - une bague de frottement coaxiale avec le moyeu, d'un premier côté du moyeu ; - au moins deux éléments de levier interposés entre le second côté du moyeu et une plaque de butée immobilisée en translation par rapport au moyeu ; - au moins deux poussoirs traversant le moyeu en étant en appui d'une part sur la bague de frottement et d'autre part sur les éléments de levier qui sont en appui de pivotement sur la plaque de butée ; le manchon agissant sur les éléments de levier, lors de son déplacement dans le sens l'éloignant de la bague de frottement, pour provoquer leur pivotement de façon à exercer sur les poussoirs un effort de déplacement de la bague de frottement dans le sens l'éloignant du moyeu. Selon un mode de réalisation préférentiel de l'invention, le dispositif de synchronisation comprend au moins deux pavés d'armement montés axialement coulissant sur le moyeu et comportant des moyens de liaison temporaire en translation avec le manchon, le manchon agissant sur les éléments de levier par l'intermédiaire des pavés d'armement lors de son déplacement dans le sens l'éloignant de la bague de frottement, quand les pavés d'armement sont solidarisés au manchon par les moyens de liaison temporaire, pour provoquer le pivotement des éléments de levier. Avantageusement, les moyens de liaison temporaire comprennent une bille faisant saillie radialement de chaque pavé d'armement et maintenue dans une cavité interne du manchon, sous une force exercée par un moyen de rappel logé dans le pavé d'armement. Préférentiellement, chaque élément de levier comporte une extrémité en appui contre un des pavés d'armement, au moins une zone de basculement en appui contre la plaque de blocage et au moins une extrémité en appui contre un poussoir. De façon avantageuse, le dispositif de synchronisation comprend trois éléments de levier angulairement répartis à 120° les uns des autres, en contact avec trois pavés d'armement angulairement répartis à 120° les uns des autres, et agissant sur trois poussoirs angulairement répartis à 120° les uns des autres. Selon une caractéristique possible mais non obligatoire de l'invention, les éléments de levier sont adaptés pour exercer sur les poussoirs une force plus grande que la force exercée par le manchon sur les éléments de levier. L'invention concerne également une boîte de vitesses comportant un arbre primaire et un arbre secondaire, des couples de pignons fixe et fou déterminant chacun un rapport de démultiplication de marche avant, le pignon fou déterminant le rapport de démultiplication de marche avant le plus élevé étant associé à un dispositif de synchronisation tel que décrit ci-dessus, l'engagement du rapport de marche arrière étant accompagné d'un mouvement de la fourchette de commande actionnant le manchon dudit dispositif de synchronisation dans la direction opposée à la direction d'engagement du rapport de démultiplication de marche avant le plus élevé, de façon à ce que la bague de frottement dudit dispositif de synchronisation exerce un effort de freinage de la rotation dudit pignon fou par rapport à l'arbre qui le porte. Préférentiellement, le moyeu et la plaque de blocage sont immobilisés en translation sur l'arbre qui les porte. However, it requires a braking means of the motor shaft, to bring it to a near zero speed in the case where it would be driven by its own inertia, or a residual torque applied to the clutch disc. Thus, the difference in speed is sufficiently reduced to allow engagement of the teeth of the sliding gear without shock generating noise and wear. Several known devices make it possible to perform this braking. One of them is described in particular in document FR 2922622. It has a cam associated with the rocker axially sliding the sliding gear reverse gear. This cam acts on a control fork of a synchronizing sleeve of a forward gear to engage, then release the synchronization during the passage of the reverse gear. As the vehicle is almost stationary when reversing, this synchronization slows down the motor shaft. The disadvantages of the various known braking devices are that they are complex and uneconomic, and that they impose significant changes to the gearbox. The present invention aims to overcome these disadvantages of the prior art by providing an alternative to the braking devices of the prior art. More specifically, the present invention aims to provide a braking device which is simple to implement and which does not require significant modifications of the gearboxes of the prior art. These objectives, as well as others which will appear more clearly later are achieved by a synchronization device shaped to be mounted on a shaft of a gearbox of a vehicle, in particular automobile, and to be associated with a pinion crazy carried by the shaft, the synchronization device comprising: - a hub shaped to be integral in rotation with the shaft; a sleeve mounted axially sliding on the hub and adapted to cooperate with a control fork for engaging and disengaging a gear ratio; - A friction ring coaxial with the hub, a first side of the hub; - At least two lever elements interposed between the second side of the hub and a stop plate immobilized in translation relative to the hub; - At least two pushers passing through the hub bearing on the one hand on the friction ring and on the other hand on the lever elements which are pivotally bearing on the stop plate; the sleeve acting on the lever elements, during its displacement in the direction away from the friction ring, to cause their pivoting so as to exert on the pushers a force of displacement of the friction ring in the direction the away from the hub. According to a preferred embodiment of the invention, the synchronization device comprises at least two cocking rings mounted axially sliding on the hub and comprising means for temporarily connecting in translation with the sleeve, the sleeve acting on the lever elements. by means of the arming blocks during its displacement in the direction away from the friction ring, when the arming blocks are secured to the sleeve by the temporary connection means, to cause the pivoting of the lever elements . Advantageously, the temporary connection means comprise a ball projecting radially from each cocking pad and held in an internal cavity of the sleeve, under a force exerted by a return means housed in the cocking pad. Preferably, each lever element comprises an end bearing against one of the arming blocks, at least one tilting zone bearing against the locking plate and at least one end bearing against a pusher. Advantageously, the synchronization device comprises three lever elements angularly distributed at 120 ° from each other, in contact with three cocking pads angularly distributed at 120 ° from each other, and acting on three angularly distributed pushers at 120 °. ° each other. According to a possible but not mandatory feature of the invention, the lever elements are adapted to exert on the pushers a force greater than the force exerted by the sleeve on the lever elements. The invention also relates to a gearbox comprising a primary shaft and a secondary shaft, fixed and idle gear pairs each determining a forward gear ratio, the idler gear determining the highest forward gear ratio being associated with a synchronization device as described above, the engagement of the reverse gear being accompanied by a movement of the control fork actuating the sleeve of said synchronizing device in the direction opposite to the direction of engagement of the forward gear ratio of the highest forward, so that the friction ring of said synchronizing device exerts a braking force of the rotation of said idler gear relative to the shaft that carries it. Preferably, the hub and the locking plate are immobilized in translation on the shaft which carries them.

De façon avantageuse, ledit dispositif de synchronisation est porté par l'arbre secondaire. L'invention concerne également un véhicule automobile équipé d'une boîte de vitesses telle que décrite ci-dessus. Advantageously, said synchronization device is carried by the secondary shaft. The invention also relates to a motor vehicle equipped with a gearbox as described above.

D'autres buts, avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront plus clairement dans la description qui suit d'un mode de réalisation préféré, non limitatif de l'objet et de la portée de la présente demande de brevet, accompagnée de dessins dans lesquels : - la figure 1 présente une vue partielle en perspective, des composants internes d'une boîte de vitesses ; - la figure 2 présente en perspective le dispositif interne de commande d'une boîte de vitesses selon un mode 25 de réalisation de l'invention ; la figure 3 est une vue en perspective partiellement coupée d'un dispositif de synchronisation ne mettant pas en oeuvre l'invention, associé à un pignon ; 30 la figure 4 est une vue en perspective partiellement coupée d'un dispositif de synchronisation mettant en oeuvre l'invention, associé à un pignon ; la figure 5 est une vue en perspective partiellement coupée du dispositif de synchronisation de 35 la figure 4 dont la plaque de blocage a été retirée, associé à un pignon ; - la figure 6 est une vue de côté partiellement coupée du dispositif de synchronisation de la figure 4 associé à un pignon, dans lequel le manchon est bloqué en translation par rapport au moyeu ; - la figure 7 est une vue de côté partiellement coupée du dispositif de synchronisation de la figure 6 associé à un pignon, en position de marche arrière. La figure 1 présente une boîte de vitesses 1 comprenant un arbre moteur 2 lié au moteur du véhicule par un embrayage non représenté, et un arbre récepteur 3 disposé parallèlement. L'arbre moteur 2 supporte des pignons fixes 21 engrenant avec des pignons fous (non représentés) montés libres en rotation sur l'arbre récepteur 3, et qui peuvent être solidarisés en rotation avec cet arbre récepteur par des dispositifs de synchronisation pour réaliser différents rapports de démultiplication en marche avant. Un pignon mené 31 de marche arrière à denture droite est solidaire en rotation de l'arbre récepteur 3. Other objects, advantages and features of the invention will appear more clearly in the description which follows of a preferred embodiment, not limiting the object and scope of the present patent application, accompanied by drawings in which : - Figure 1 shows a partial perspective view of the internal components of a gearbox; - Figure 2 shows in perspective the internal control device of a gearbox according to an embodiment of the invention; Figure 3 is a partially cutaway perspective view of a synchronization device not implementing the invention, associated with a pinion; Figure 4 is a partially cutaway perspective view of a timing device embodying the invention, associated with a pinion; Fig. 5 is a partially cutaway perspective view of the timing device of Fig. 4 whose locking plate has been removed associated with a pinion; FIG. 6 is a partially cutaway side view of the synchronization device of FIG. 4 associated with a pinion, in which the sleeve is locked in translation relative to the hub; - Figure 7 is a partially cutaway side view of the synchronizing device of Figure 6 associated with a pinion, in the reverse position. Figure 1 shows a gearbox 1 comprising a motor shaft 2 connected to the vehicle engine by a clutch not shown, and a receiving shaft 3 arranged in parallel. The drive shaft 2 supports fixed gears 21 meshing with idle gears (not shown) mounted free to rotate on the receiving shaft 3, and which can be secured in rotation with this receiving shaft by synchronization devices to achieve different ratios gearbox forward. A pinion gear 31 of reverse gear with right toothing is integral in rotation with the receiving shaft 3.

De façon avantageuse, ce pignon peut être porté par un manchon de synchronisation (non représenté) monté coulissant sur l'arbre récepteur 3. L'arbre moteur 2 porte un pignon menant 22 de marche arrière à denture droite de même pas, qui est sensiblement dans le même plan que le pignon mené 31 sans être engagé avec celui-ci. Un pignon baladeur 4 de marche arrière à denture droite de même pas, monté libre en rotation sur un arbre parallèle non représenté, peut coulisser axialement pour venir engager sa denture sur les dentures du pignon mené 31 et du pignon menant 22, de manière à transférer le couple du pignon menant 22 au pignon mené 31, en passant par le pignon baladeur 4. Les faces avant des dentures du pignon baladeur 4 et des pignons menant 22 et mené 31, sont généralement taillées en pointe pour faciliter leurs engagements. Le mouvement de translation du pignon baladeur 4 est commandé par un basculeur de marche arrière 40, qui est monté sur un pivot lié au carter de la boîte de vitesses. Ce basculeur 40 comporte un long bras cintré qui se termine par une fourchette 41 ajustée sur les flancs du pignon baladeur 4, de manière à lier le coulissement de ce pignon au pivotement du basculeur afin d'engager la marche arrière. La figure 2 est une vue en perspective du dispositif interne de commande d'une boîte de vitesses selon un mode de réalisation de l'invention, présentant des différences par rapport à la boîte de vitesses de la figure 1. Les mêmes références sont cependant utilisées sur les différentes figures pour désigner des éléments identiques ou similaires. Cette figure montre deux axes de fourchette, un premier axe de fourchette 14 portant une fourchette 141, un second axe de fourchette 15 portant une fourchette 151, et un support 16 montée concentrique sur l'axe 15 et portant une fourchette 161. Les fourchettes 141 et 161 s'engagent chacune dans la gorge du manchon d'un dispositif de synchronisation (non représenté), chaque manchon étant monté axialement coulissant par rapport à l'arbre secondaire (non représenté) entre deux pignons fous avec lesquels ils peuvent s'engager. Les fourchettes 141 et 161 permettent ainsi chacune de commander l'engagement et le dégagement de deux rapports de démultiplication. La fourchette 151 s'engage dans la gorge du manchon du dispositif de synchronisation 5, le manchon étant monté axialement coulissant par rapport à l'arbre secondaire (non représenté) à coté du pignon fou avec lequel il peut s'engager. La fourchette 151 permet ainsi de commander l'engagement et le dégagement d'un rapport de démultiplication, correspondant à la cinquième vitesse du véhicule. Advantageously, this pinion can be carried by a synchronizing sleeve (not shown) slidably mounted on the receiver shaft 3. The drive shaft 2 carries a notch gear reverse gear 22 of the same gear pitch, which is substantially in the same plane as the driven pinion 31 without being engaged with it. A sliding gear 4 of reverse gear with straight teeth of the same pitch, mounted free to rotate on a parallel shaft not shown, can slide axially to engage its teeth on the teeth of the driven pinion 31 and the driving pinion 22, so as to transfer the drive pinion 22 to the driven pinion 31, passing through the sliding pinion 4. The front faces of the teeth of the sliding pinion 4 and the drive pinion 22 and led 31, are generally sharpened to facilitate their commitments. The translation movement of the sliding pinion 4 is controlled by a reverse rocker 40, which is mounted on a pivot connected to the housing of the gearbox. This rocker 40 comprises a long bent arm which terminates in a fork 41 fitted on the sides of the sliding pinion 4, so as to link the sliding of this pinion to the pivoting of the rocker to engage the reverse gear. FIG. 2 is a perspective view of the internal control device of a gearbox according to one embodiment of the invention, having differences with respect to the gearbox of FIG. 1. The same references are however used. in the different figures to designate identical or similar elements. This figure shows two fork axes, a first fork axis 14 carrying a fork 141, a second fork axis 15 carrying a fork 151, and a support 16 mounted concentrically on the axis 15 and carrying a fork 161. The forks 141 and 161 each engage in the groove of the sleeve of a synchronizing device (not shown), each sleeve being mounted axially sliding relative to the secondary shaft (not shown) between two idle gears with which they can engage . The forks 141 and 161 thus each make it possible to control the engagement and the release of two gear ratios. The fork 151 engages in the groove of the sleeve of the synchronization device 5, the sleeve being mounted axially sliding relative to the secondary shaft (not shown) next to the idler gear with which it can engage. The fork 151 thus makes it possible to control the engagement and the release of a gear ratio corresponding to the fifth speed of the vehicle.

Un bras de commande 11 de passage de vitesse est fixé à l'extrémité d'un axe de passage 111 vertical et relié au mouvement de passage du levier de changement de vitesses, actionné par le conducteur. Un bras de commande 12 de sélection de vitesse est fixé à l'extrémité d'un axe de sélection 121 horizontal qui porte un bras de sélection 122. Le bras de sélection 122 permet de faire coulisser verticalement une clé d'interverrouillage qui contient un doigt de passage 13 lié en rotation avec l'axe de passage 111. Le doigt de passage 13 est mis ainsi successivement à la hauteur de moyens d'entraînement des différents axes de fourchettes. Le mouvement de l'axe de passage 111 entraînant le doigt de passage 13 permet alors de faire coulisser axialement chacune des fourchettes 141, 151 et 161 pour commander l'engagement et le dégagement du rapport de démultiplication souhaité. A speed shifting control arm 11 is attached to the end of a vertical passage axis 111 and connected to the shifting movement of the shift lever actuated by the driver. A speed selection control arm 12 is attached to the end of a horizontal selection axis 121 which carries a selection arm 122. The selection arm 122 makes it possible to vertically slide an interlocking key which contains a finger passage 13 connected in rotation with the axis of passage 111. The passage finger 13 is thus successively placed at the height of the drive means of the different axes of forks. The movement of the axis of passage 111 driving the passage finger 13 then makes it possible to axially slide each of the forks 141, 151 and 161 to control the engagement and release of the desired gear ratio.

Pour le passage de la marche arrière, le doigt de passage 13 est mis à la hauteur de moyens d'entraînement de l'axe de fourchette 15, qui est associé à la cinquième vitesse. L'axe de fourchette 15 est alors entraîné par le doigt de passage 13 dans la direction opposée à sa direction permettant l'engagement de la cinquième vitesse. Ainsi, le dispositif de synchronisation 5 associé au pignon fou permettant de transmettre la cinquième vitesse est éloigné par la fourchette 151 du pignon. For the passage of reverse gear, the passage finger 13 is placed at the height of drive means of the fork axis 15, which is associated with the fifth gear. The fork axis 15 is then driven by the passage finger 13 in the direction opposite to its direction allowing the engagement of the fifth gear. Thus, the synchronization device 5 associated with the idler gear for transmitting the fifth gear is moved away by the fork 151 of the pinion.

En même temps, une biellette non visible sur les figures, reliant l'axe de fourchette 15 et le basculeur de marche arrière 40, entraîne en rotation ce basculeur 40 qui, par l'intermédiaire de la fourchette 41, entraîne en translation le pignon baladeur de telle sorte qu'il vienne en prise avec le pignon mené et le pignon menant, pour engager la marche arrière. La figure 3 représente un dispositif de synchronisation 50 pouvant être utilisé pour associer le pignon fou 6 à l'arbre qui le porte de façon à transmettre la cinquième vitesse. Le pignon fou 6 présente une denture hélicoïdale 61 qui est en prise avec un pignon fixe solidaire de l'arbre moteur, une denture de crabotage 62 permettant sa mise en prise avec le dispositif de synchronisation 50, et un cône de frottement 63. Le dispositif de synchronisation 50 comporte un moyeu 51 solidaire en rotation de l'arbre récepteur, et bloqué en translation sur cet axe entre un épaulement de l'arbre et une plaque de butée 590, elle-même bloquée en translation sur l'arbre par un anneau élastique 591. D'un premier côté du moyeu 51, une bague de frottement 52, ou bague de synchronisation, coaxiale avec le moyeu et solidaire en rotation de celui-ci est engagée sur le cône de frottement 63 du pignon fou 6. Cette bague présente un léger jeu dans la direction axiale, ce qui lui permet d'être plaquée contre le cône de frottement 63 pour le freiner et réaliser la synchronisation, ou d'être relâchée afin de permettre la rotation libre du pignon fou. Le dispositif de synchronisation 50 comporte également le manchon 53 monté axialement coulissant et bloqué en rotation sur le moyeu 51, et comportant une gorge périphérique dans laquelle peut s'engager la fourchette 151. La denture intérieure de ce manchon peut s'engager sur la denture de crabotage 62 du pignon fou 6, quand le manchon 53 est poussé vers ce pignon, afin de réaliser l'engagement de la cinquième vitesse. Le dispositif de synchronisation 50 comporte également trois pavés d'armement 54 montés axialement coulissant en périphérie du moyeu 51, et angulairement réparti à 120° les uns des autres. Chacun de ces pavés d'armement 54 est percé d'un trou radial 541 dans lequel est placée une bille 542 poussée dans une direction radiale par des moyens de rappel constitués par un ressort hélicoïdal 543 logé dans le trou radial 541 et dans un trou du moyeu aligné avec le trou radial 541. At the same time, a rod not visible in the figures, connecting the fork shaft 15 and the reverse tipper 40, rotates the rocker 40 which, through the fork 41, drives in translation the sliding pinion so that it engages the driven gear and drive gear, to engage reverse gear. FIG. 3 represents a synchronization device 50 that can be used to associate the idle gear 6 with the shaft that carries it so as to transmit the fifth gear. The idler gear 6 has a helical cut-out 61 which is engaged with a fixed pinion integral with the drive shaft, a jaw gearing 62 enabling it to engage with the synchronization device 50, and a friction cone 63. The device synchronizer 50 comprises a hub 51 integral in rotation with the receiving shaft, and locked in translation on this axis between a shoulder of the shaft and a stop plate 590, itself locked in translation on the shaft by a ring 591. On a first side of the hub 51, a friction ring 52, or synchronizing ring, coaxial with the hub and integral in rotation thereof is engaged on the friction cone 63 of the idler gear 6. This ring has a slight play in the axial direction, which allows it to be pressed against the friction cone 63 to brake and synchronize, or to be released to allow free rotation of the idler. The synchronization device 50 also comprises the sleeve 53 mounted axially sliding and locked in rotation on the hub 51, and having a peripheral groove in which the fork 15 can engage. The internal toothing of this sleeve can engage on the toothing 62 of the dog pinion 6, when the sleeve 53 is pushed towards this pinion, in order to perform the engagement of the fifth gear. The synchronization device 50 also comprises three arming blocks 54 mounted axially sliding peripherally of the hub 51, and angularly distributed at 120 ° from each other. Each of these armaments 54 is pierced with a radial hole 541 in which is placed a ball 542 pushed in a radial direction by biasing means constituted by a coil spring 543 housed in the radial hole 541 and in a hole of hub aligned with the radial hole 541.

Dans la position représentée par la figure 3, la bille 542 fait saillie radialement du pavé d'armement 54 et est maintenu par le ressort 543 dans une cavité 531 ménagée sur la face interne du manchon 53, tant que la force tendant à déplacer le manchon 53 par rapport aux pavés d'armement 54 est inférieure à une force prédéterminée. In the position shown in FIG. 3, the ball 542 projects radially from the cocking pad 54 and is held by the spring 543 in a cavity 531 formed on the inner face of the sleeve 53, as long as the force tending to move the sleeve 53 relative to the cockpits 54 is less than a predetermined force.

Lorsque le manchon 53 est poussé vers le pignon 6, pour l'engagement de la cinquième vitesse, il entraîne dans un premier temps les pavés d'armement 54 dans sa translation, les billes 531 solidarisant les pavés d'armement 54 au manchon 53. Les pavés d'armement 54 pressent alors la bague de frottement 52 contre le cône de frottement 63 du pignon 6, ce qui a pour effet de freiner la rotation du pignon 6 par rapport à l'axe qui le porte. Le manchon 53 continue alors sa translation vers le pignon 6, poussé par la fourchette, alors que la translation des pavés d'armement 54 vers le pignon 6 est bloquée par le contact avec la bague de frottement 52. Les billes 542 s'escamotent alors dans les trous 541 des pavés d'armement 54 sous la pression causée par la translation du manchon 53, et le manchon 53 coulisse par rapport aux pavés d'armement 54 jusqu'à ce que sa denture intérieure vienne en prise avec la denture de crabotage 62 du pignon 6. Le dispositif de synchronisation 50 assure alors le blocage en rotation de ce pignon par rapport à l'axe qui le porte. Lors du passage de la marche arrière, la fourchette actionnant le manchon 53 tend à éloigner celui-ci du pignon 6. La translation des pavés d'armement 54 dans la direction les éloignant du pignon 6 étant bloquée par la plaque de blocage 590, les billes 542 doivent s'escamoter pour permettre la translation du manchon 53. Le dispositif de synchronisation 5 selon l'invention, qui est représenté par les figures 4, 5, 6 et 7, comporte de nombreux éléments identiques à ceux du dispositif de synchronisation 50 représenté à la figure 3. Il présente cependant des modifications par rapport à celui-ci pour lui permettre d'assurer le freinage du pignon 6 lors du passage de la marche arrière. Les éléments qui sont identiques ou similaires sur le dispositif de synchronisation 5 de l'invention et sur le dispositif de synchronisation 50 représenté à la figure 3, et notamment le pignon 6, le moyeu 51, la bague de frottement 52, le manchon 53 et les pavés d'armement 54, seront désignés sous les mêmes références. Le dispositif de synchronisation 5 selon l'invention, représenté par les figures 4 à 7 fonctionne de façon identique au dispositif de synchronisation 50 de la figure 3 pour l'engagement de la cinquième vitesse. En revanche, il comporte une plaque de blocage 59 modifiée pour laisser un espace périphérique entre cette plaque 59 et le second coté du moyeu 51, opposé au premier côté où est placée la bague de frottement 52. Trois éléments de levier 55 sont placés dans cet espace à des distances angulaires de 120° les uns des autres. Ces éléments de levier 55 présentent chacun une languette 551 en appui contre un des pavés d'armement 54, deux zones de basculement 552 en appui contre la plaque de blocage 59 et deux pattes 553 en appui chacune contre un poussoirs 56. Ces poussoirs 56 sont montés libres en translation dans des trous ménagés dans le moyeu 51 et parallèles à l'axe de l'arbre, l'une de leurs extrémités dépassant de chaque coté du moyeu. Quand la languette 551 est poussée vers la plaque 59 par les pavés d'armement 54, l'élément de levier pivote autour de ces zones de basculement 552 de telle façon que les pattes 553 s'éloignent de la plaque 59 avec une force démultipliée du fait de la distance plus importante entre la languette 551 et les zones de basculement 552 qu'entre ces zones de basculement et les pattes 553. La position des zones de basculement peut, cependant, être différente dans d'autres modes de réalisation, pour fournir des rapports de démultiplication différents de la force de freinage. When the sleeve 53 is pushed towards the pinion 6, for the engagement of the fifth speed, it firstly drives the cocking pins 54 in its translation, the balls 531 solidarizing the cockles 54 to the sleeve 53. Arms 54 then press the friction ring 52 against the friction cone 63 of the pinion 6, which has the effect of curbing the rotation of the pinion 6 relative to the axis that carries it. The sleeve 53 then continues its translation towards the pinion 6, pushed by the fork, while the translation of the cocking blocks 54 towards the pinion 6 is blocked by the contact with the friction ring 52. The balls 542 then retract in the holes 541 of the arms 54 under the pressure caused by the translation of the sleeve 53, and the sleeve 53 slides relative to the cocking pins 54 until its internal toothing comes into engagement with the teeth of interconnection 62 of the pinion 6. The synchronization device 50 then ensures the locking in rotation of the pinion relative to the axis which carries it. During the passage of the reverse, the fork actuating the sleeve 53 tends to move it away from the pinion 6. The translation of the cocking blocks 54 in the direction away from the pinion 6 being blocked by the blocking plate 590, the 542 balls must retract to allow the translation of the sleeve 53. The synchronization device 5 according to the invention, which is shown in Figures 4, 5, 6 and 7, has many elements identical to those of the synchronization device 50 shown in Figure 3. However, it has modifications relative thereto to enable it to ensure the braking of the pinion 6 during the passage of the reverse gear. The elements which are identical or similar on the synchronization device 5 of the invention and on the synchronization device 50 represented in FIG. 3, and in particular the pinion 6, the hub 51, the friction ring 52, the sleeve 53 and the cockpits 54, will be designated under the same references. The synchronization device 5 according to the invention, represented by FIGS. 4 to 7, functions in identical manner to the synchronization device 50 of FIG. 3 for the engagement of the fifth gear. On the other hand, it comprises a blocking plate 59 modified to leave a peripheral space between this plate 59 and the second side of the hub 51, opposite the first side where the friction ring 52 is placed. Three lever elements 55 are placed in this plate. space at angular distances of 120 ° from each other. These lever elements 55 each have a tongue 551 bearing against one of the cocking blocks 54, two tilting zones 552 bearing against the locking plate 59 and two tabs 553 each bearing against a push-button 56. These pushers 56 are mounted free in translation in holes in the hub 51 and parallel to the axis of the shaft, one of their ends protruding from each side of the hub. When the tongue 551 is pushed towards the plate 59 by the arming blocks 54, the lever element pivots around these tilting zones 552 so that the tabs 553 move away from the plate 59 with a reduced force of makes the greater distance between the tongue 551 and the tilt zones 552 than between these tilting zones and the tabs 553. The position of the tilting zones may, however, be different in other embodiments, to provide gear ratios different from the braking force.

Lors de l'engagement de la marche arrière, le manchon 53 est poussé par sa fourchette dans le sens l'éloignant du pignon 6 et de la bague de frottement 52. Au début de ce mouvement, les pavés d'armement 54 sont entrainés par le manchon 53, leur translation par rapport au manchon 53 étant bloquée par les billes 542. Ces pavés d'armement 54 exercent alors un effort d'appui sur les languettes 551 des leviers 55, ce qui cause le basculement des leviers 55 et l'appui des languettes 553 sur les premières extrémités des poussoirs 56. Les poussoirs 56, dont la seconde extrémité est en contact avec la bague de frottement 52, sont alors axialement déplacés pour repousser la bague de frottement 52 contre le cône de frottement 63 du pignon 6, en freinant la rotation de celui-ci par rapport à l'arbre qui le porte . Au moment du passage en marche arrière, la vitesse du véhicule est normalement nulle. Le freinage du pignon 6 par rapport à l'arbre qui le porte entraine donc l'immobilisation de l'arbre moteur. L'engagement du pignon baladeur de marche arrière entre le pignon menant et le pignon mené est alors possible sans endommagement des pignons, sans usure et sans bruit désagréable, tous ces pignons ayant une vitesse nulle. When engaging the reverse, the sleeve 53 is pushed by its fork in the direction away from the pinion 6 and the friction ring 52. At the beginning of this movement, the cocking pins 54 are driven by the sleeve 53, their translation relative to the sleeve 53 being blocked by the balls 542. These arming pads 54 then exert a bearing force on the tabs 551 of the levers 55, which causes the tilting of the levers 55 and the pressing the tabs 553 on the first ends of the pushers 56. The pushers 56, whose second end is in contact with the friction ring 52, are then axially displaced to push the friction ring 52 against the friction cone 63 of the pinion 6 , by slowing the rotation thereof relative to the shaft that carries it. When going into reverse, the vehicle speed is normally zero. The braking of the pinion 6 relative to the shaft which carries it thus causes the immobilization of the motor shaft. Engagement of the sliding gear reversing between the drive gear and the driven gear is then possible without damage to the gears, without wear and unpleasant noise, all these gears having zero speed.

Le manchon 53 continuant a être poussé par sa fourchette dans le sens l'éloignant du pignon 6 et de la bague de frottement 52, alors que la translation des pavés d'armement 54 est bloquée par les éléments de levier 55, les billes 542 sont repoussées par les parois des cavités 531 et s'escamotent dans les trous radiaux 541 de façon à permettre le coulissement libre du manchon 53 par rapport aux pavés d'armement 54. Le manchon coulisse alors jusqu'à sa position représentée à la figure 7, pendant que le pignon baladeur de marche arrière se met en prise avec les pignons menant et mené. Après l'escamotage des billes 542, les pavés d'armement 54 ne sont plus entraînés dans le sens les éloignant du pignon 6 et de la bague de frottement 52. Ils n'exercent alors plus de pression sur les éléments de leviers 55, qui cessent alors leur appui sur les poussoirs 56, ce qui entraine la fin de l'effort de freinage de la bague de frottement 52 contre le cône de frottement 63 du pignon 6. Le pignon 6 redevient alors libre en rotation par rapport à l'arbre qui le porte, ce qui évite les pertes d'énergie par freinage pendant le mouvement de marche arrière du véhicule. The sleeve 53 continues to be pushed by its fork in the direction away from the pinion 6 and the friction ring 52, while the translation of the cocking blocks 54 is blocked by the lever elements 55, the balls 542 are pushed back by the walls of the cavities 531 and retract into the radial holes 541 so as to allow the sleeve 53 to slide freely relative to the loading blocks 54. The sleeve then slides to its position shown in FIG. 7, while the reverse gear pinion engages the driving and driven gears. After retraction of the balls 542, the arming blocks 54 are no longer driven in the direction away from the pinion 6 and the friction ring 52. They then no longer exert pressure on the lever elements 55, which then stop their support on the pushers 56, which causes the end of the braking force of the friction ring 52 against the friction cone 63 of the pinion 6. The pinion 6 then becomes free to rotate relative to the shaft which carries it, which avoids energy losses by braking during the reverse movement of the vehicle.

De façon avantageuse, ce relâchement de l'effort de freinage intervient juste avant l'engagement du pignon baladeur de marche arrière avec les pignons menant et mené, afin de permettre une légère rotation des pignons, dont les bords sont taillés en pointe, pour faciliter leur engagement. Le dispositif de synchronisation selon l'invention ne présente que de faibles modifications par rapport au dispositif de synchronisation, représenté par la figure 3, qui est utilisable pour d'autres usages. En effet, pour transformer le dispositif de synchronisation de la figure 3 en un dispositif de synchronisation selon l'invention, il suffit de percer dans le moyeu 51 les trous permettant le passage des poussoirs 56, de mettre en place les poussoirs 56 et les éléments de levier 55 éléments de levier et de remplacer la plaque de blocage 590 par une autre plaque de blocage adaptée 59. Tous les autres éléments du dispositif de synchronisation restent inchangés. L'invention permet ainsi, en ne nécessitant que de très faibles modifications, d'assurer avec ce dispositif de synchronisation associé au pignon de cinquième vitesse le freinage des arbres de la boîte de vitesses nécessaire pour le passage de la marche arrière. Il permet ainsi de remplacer de façon particulièrement avantageuse les systèmes de freinage des arbres antérieurement mis en oeuvre dans les boîtes de vitesses pour le passage de la marche arrière. Advantageously, this relaxation of the braking force occurs just before the engagement of the sliding gear reversing gear with the driving and driven pinions, to allow a slight rotation of the pinions, whose edges are cut to a point, to facilitate their commitment. The synchronization device according to the invention has only slight modifications with respect to the synchronization device, represented by FIG. 3, which can be used for other purposes. Indeed, to transform the synchronization device of Figure 3 into a synchronization device according to the invention, simply drill in the hub 51 the holes for the passage of the pushers 56, to set up the pushers 56 and the elements lever 55 lever elements and replace the blocking plate 590 by another suitable blocking plate 59. All other elements of the synchronization device remain unchanged. The invention thus makes it possible, while requiring only very small modifications, to ensure with this synchronization device associated with the fifth gear gear the braking of the shafts of the gearbox necessary for the passage of the reverse gear. It thus makes it possible to replace in a particularly advantageous manner the braking systems of the shafts previously used in gearboxes for the passage of reverse gear.

Il est à noter qu'il serait également possible d'associer le dispositif de synchronisation selon l'invention au pignon correspondant à une autre vitesse que la cinquième vitesse du véhicule, si cette vitesse est placée en face de la marche arrière dans la grille de répartition des vitesses. It should be noted that it would also be possible to associate the synchronization device according to the invention to the gear corresponding to another speed than the fifth speed of the vehicle, if this speed is placed opposite the reverse gear in the grid of speed distribution.

Claims

REVENDICATIONS1. Synchronizing device (5) shaped to be mounted on a shaft of a gearbox of a vehicle, in particular a motor vehicle, and to be associated with an idle gear (6) carried by the shaft, the synchronization device comprising: a hub (51) shaped to be integral in rotation with the shaft; - A sleeve (53) axially slidably mounted on the hub (51) and adapted to cooperate with a control fork engagement and release of a gear ratio; a friction ring (52) coaxial with the hub (51) on a first side of the hub (51); - at least two lever elements (55) interposed between the second side of the hub (51) and an abutment plate (59) immobilized in translation relative to the hub (51); 20 - at least two pushers (56) passing through the hub (51) bearing on the one hand on the friction ring (52) and on the other hand on the lever elements (55) which are in pivoting support on the stop plate (59); The sleeve (53) acting on the lever elements (55) during its displacement in the direction away from the friction ring (52), to cause their pivoting so as to exert on the pushers (56) a displacement force of the friction ring (52) in the direction away from the hub (51).

2. Synchronization device according to claim 1, comprising at least two cocking pads (54) mounted axially sliding on the hub (51) and having means for temporary connection in translation with the sleeve (53), the sleeve ( 53) acting on the lever elements (55) by means of the arming blocks (54) during probingplacement in the direction away from the friction ring (52), when the arming blocks are secured to the sleeve by the temporary connection means, to cause the pivoting of the lever elements (55).

The synchronization device according to claim 2, wherein the temporary connection means comprises a ball (542) projecting radially from each arming pad (54) and held in an internal cavity (531) of the sleeve (53), under a force exerted by a return means housed in the arming pad (54).

4. Synchronization device according to any one of claims 2 and 3, wherein each lever element (55) has an end bearing against one of the cocking pads (56), at least one tilting zone ( 552) bearing against the blocking plate (59) and at least one end bearing against one of the pushers (56).

5. Synchronization device according to any one of claims 2 to 4, comprising three lever elements (55) angularly distributed at 120 ° from each other, in contact with three cocking pads (54) angularly distributed at 120 ° each other, and acting on three pushers (56) angularly distributed at 120 ° from each other.

6. Synchronization device according to any one of the preceding claims, wherein the lever elements (55) are adapted to exert on the pushers (56) a force greater than the force exerted by the sleeve (54) on the elements. lever (55).

7. Transmission comprising a primary shaft (2) and a secondary shaft (3), fixed and idle gear pairs each determining a forward gear ratio, the idler gear (6) determining the market gear ratio the highest being associated with a synchronization device (5) according to any one of claims 1 to 6, the engagement of the reverse gear being accompanied by a movement of the control fork actuating the sleeve (53) of said synchronizing device (5) in the opposite direction to the engagement direction of the highest forward gear ratio, so that the friction ring (52) of said synchronizing device (5) exerts a force of braking the rotation of said idler gear (6) relative to the shaft that carries it.

8. Gearbox according to claim 7, wherein the hub (51) and the blocking plate (59) are immobilized in translation on the shaft which carries them.

9. Gearbox according to any one of claims 7 and 8 wherein said synchronization device (5) is carried by the secondary shaft (3).

10. Motor vehicle equipped with a gearbox according to any one of claims 7 to 9.20