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" perfectionnements apportés aux dispositifs synchronisateurs pour pièces rotatives, notamnent à ceux que comportent les bottes de vitesses à engrenages des véhicules automobiles ". l'invention est relative à des dispositifs aynchro- nisateurs pour pièces rotatives; et elle concerne plus spécia- lement (parce que c'est dans leur cas que son application pa- rait devoir offrir le plus d'intérêt), mais non exclusivement, parmi ces dispositifs, ceux que comportent Ses boites de vitesses à engrenages des véhicules automobiles.
Elle a pour but, surtout, d'améliorer le fonction- nement de ces dispositifset de faciliter leur manoeuvre.
Elle consiste, principalement, à établir entre les éléments actifs des dispositifs du genre en question, qui contribuent à assurer le synchronisme des pièces à accoupler, des organes qui sous l'influence du déplacement relatif de ces éléments, empêchent l'établissement de laliaison mécanique
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jusqu'au moment où lesdits éléments actifs ont atteint la même vitesse.
Elle consiste, mise à part cette disposition princi- pale, en certaines autres dispositions, qui s'utilisent de pré- férence en même temps et dont il sera plus explicitement parlé ci-après, notamment en une autre disposition, consistant à utiliser le déplacement relatif des éléments actifs, des syn- chronisateurs du genre en question, pendant la période de synchronisation pour agir sur le mécanisme qui détermine la motrice vitesse de rotation de la pièce/de façon à modifier cette vi- tesse jusqu'à ce qu'elle soit sensiblement équivalente à celle de la pièce à entrafner.
Elle vise plus particulièrement certains mode's d'ap- plication ainsi que certains modes de réalisation desdites dis- positions ; et elle vise plus particulièrement encore, et ce à titre de produits industriels nouveaux, les dispositifs du gen- re en question, comportant application desdites dispositions, les éléments et outils spéciaux propres à leur établissement, ainsi que les mécanismes et installations, fixes ou mobiles, notamment les boites de vitesses à engrenages des véhicules automobiles, munies de semblables dispositifs.
Et elle pourra, de toute façon, être bien comprise à l'aide du complément de description qui suit, ainsi que du dessin ci-annexé, lesquels complément et dessin sont, bien en- tendu, donnés surtout à titre d'indication.
Les fig. 1 et 2 montrent, respectivement en coupe axiale et en coupe transversale suivant 2-2 fig. 1, un synchro- nisateur établi conformémént à l'invention.
Les fig. 3,4 et 5 montrent, en coupe, des réalisa- tions différentes d'un des organes montrés sur les fige 1et 2.
La fig. 6 montre, semblablement à la fig. 1, un autre syn- chronisateur établi conformément à l'invention.
La fig. 7 montre, à plus grande échelle, une variante de la disposition selon la fig. 2.
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Selon l'invention, et plus spécialement selon celui de ses modes d'application ainsi que ceux des modes de réali sation de ses diverses parties, auxquels il semble qu'il y ait lieu d'accorder la préférence, se proposant d'établir un dispo- sitif synchronisateur entre deux arbres rotatifs, par exemple d'une boite de vitesses à engrenages d'un véhicule automobile, on s'y prend comme suit, ou de façon analogue.
Les arbres a1 et a, qu'on désire faire tourner à. des vitesses égales pour faciliter ou permettre leur accouple- ment.sont établis en un endroit quelconque à l'intérieur ou à l'extérieur de la boîte et par exemple entre deux groupes de roues dentées qu'on doit accoupler par des manchons à griffes ou des engrenages, pour obtenir la mise en jeu d'une combinaison de vitesses.
Sur les extrémités voisines des arbres a1 et a2 on monte respectivement des plateaux b1 et b dont les faces en re- gard portent des griffes, dentures, crabots ou analogues, répar- tis sur leurs surfaces et qui peuvent être engagés pour assurer la liaison entre lesdits arbres.
Sur la périphérie du plateau b1, calé sur l'arbre al, on monte une pièce conique c1. Le plateau b2 peut coulisser sur l'arbre a sous la commande d'un organe d, manoeuvré à la main, mécaniquement ou automatiquement. Sur ce plateau bpeut
2 coulisser axialement une pièce conique dont la course est limitée par une plaque transversale e, susceptible de venir bu-
2 ter contre un collet prévu sur l'arbre a . Dans la plaque e sont ménagées des ouvertures e@ pour le passage des griffes f2,
2 portées par le plateau b et qui peuvent être engagées entre des dentures correspondantes @1 du plateau bl.
Quand le plateau 2 b occupe sa position extrêmepour laquelle les griffes sont libérées, les extrémités libres de celles-ci sont dégagées des
2 ouvertures e@. Le plateau b , commandé par l'organe d, est en
2 contact avec le manchon qui supporte le cône .0. par des organes de frottement de façon que, tant que le cône c2 n'éprouve pas
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2 de, résistance, il suive le plateau b dans ses déplacements.
Par contre, quand il bute sur une des piècesqui limitent sa course, il reçoit une pression axiale qui dépend seulement de
2 la grandeur du frottement qui s'exerce entre les deux pièces et f. Ce frottement peut être obtenu par des organes h établis
2 dans des logements périphériques du plateau b, et qui agissent sur la face interne du manchon f .
Ces organes de frottement peuvent : ou bien avoir un effet constant et éventuellement régla- ble en les constituant, par exemple, par des garnitures h (fig.
1) en métal ou en une matière plastique à coefficient de frot- tement élevé et logées dans des logements périphériques du pla-
2 1 teau b , par une garniture plastique h (fig. 3) serrée à la
2 manière d'un presse-étoupe à l'aide d'une collerette filetée h ,
3 ou par un segment métallique h (fig. 4) analogue à ceux qui garnissent les pistons des moteurs en lui donnant une surface interne conique qui s'appuie contre une face correspondante
4 d'une bague de réglage h , des ressorts pouvant coopérer avec ces différents organes de frottement pour leur donner une effi- cacité plus grande;
ou bien, de façon qu'ils aient un effet variable en fonc- tion de la vitesse ou de l'inertie des pièces qui entraînent
2 le plateau b en les constituant, par exemple, par des masses
5 6 h (fig. 5) sollicitées ou non par de légers ressorts h et qui sont susceptibles de s'appliquer sur le manchon par l'action de la force centrifuge.
2
Le manchon f, portant le cône c, , peut non seulement
2 coulisser axialement sur le plateau b en étant freiné par les organes de frottement h, mais il peut également se déplacer angulairement par rapport audit plateau, suivant une certaine amplitude o( à partir d'une position moyenne et dans un sens ou dans l'autre, ladite amplitude étant inférieure à celle qui sé-
2 pare deux griffes successives g, du plateau b2.
2
On donne aux griffes & une longueur telle ou on don-
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ne au plateau b2 et aux cônes c1-c2 des positions relatives telles, que le cône c2 soit au contact du cône ± 1 avant que l'extrémité libre des griffes atteigne la plaque transversa- le e. Si les arbres a1 et a2 et, par suite, les plateaux b1 et b. ne tournent pas à la même vitesse, le cône ± , entraîné par friction par le cône c1, se déplace angulairement par rap-
2 port au plateau b dans le sens de la flèche (fig. 2) au cas où l'arbre a1 tourne plus vite que l'arbre a2 et en sens con- traire si sa vitesse est inférieure.
Le déplacement angulaire a relatif s'arrête dès qu'une saillie b portée par le plateau
2 b vient en contact avec le bord correspondant d'une encoche f@ ménagée dans le manchon f. Mais par ce déplacement angulai- re, les ouvertures e ne se trouvent plus en face des griffes
2 2 g du plateau b et celui-ci ne peut plus avancer pour effec- tuer l'accouplement quel que soit le sens de la vitesse relati- ve entre les plateaux b1 et b2. On peut avantageusement établir,
2 entre le plateau b et le manchon f, une liaison élastique qui sollicite constamment ledit plateau vers sa position moyenne de synchronisation mais qui est suffisamment faible pour permettre le déplacement relatif angulaire susdit quand la synchronisa- tion n'est pas obtenue.
Cette liaison peut être constituée, établis comme montré sur la fig. 2, par deux ressorts x / de part et d'au- tre de la saillie ba et accrochés au manchon ou, comme montré sur la fig. 7, par un ressort unique x logé dans un logement du manchon 1 et agissant sur une bille y engagée dans une encoche z en forme de V ménagée dans la saillie ba.
Il est à remarquer que l'organe de commande d, qhi se trouve arrêté de ce fait, cherche à continuer son action et l'effort qu'il exerce applique vigoureusement les cônes c1-c2 l'un sur l'autre, ce qui augmente les frottements entre ces or- ganes et accélère la synchronisation.
Quand la synchronisation se produit, la vitesse re- lative s'inverse et comme le cône ± 2 est toujours entraîné par le cône c1, il se décale angulairement par rapport au plateau
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2 b en entraînant la plaque transversale e. Quand l'ensemble al el e s'est décalé d'un angle 0( par rapport au plateau b27 , c'est-à-dire est arrivé à mi-course, les griffes g2 se trouvent en regard des ouvertures e@ de la plaque e. Elles peuvent donc passer par ces ouvertures et atteindre les griffes g1 du pla- teau qui, à ce moment a une vitesse égale, à la latitude près.
Il en résulte que l'accouplement des arbres a 1 et a2 ne peut avoir lieu qu'au moment précis de la synchronisation et que tout effort exercé sur la commande d favorise cette syn- chronisation.
Pour réduire au minimum le temps nécessaire à la syn- chronisation, on peut utiliser le déplacement angulaire relatif
2 2 du plateau b et du cône c pour agir sur le mécanisme qui dé- termine la vitesse de rotation de l'arbre entraîneur, par exem-
1 ple l'arbre a , de façon à modifier cette vitesse jusqu'à ce qu'elle soit sensiblement équivalente à celle de l'arbre à en-
2 traîner, par exemple l'arbre a .
Dans le cas où l'entraînement a lieu par un moteur à explosions on peut agir avantageusement sur le papillon du carburateur ou analogue de façon à amener la vitesse du pla- teau b2, qui reste liéà l'arbre a1 par le serrage des cônes c1 et c, à prendre la même valeur que celle du plateau al au- quel il doit être accroché.
A cet effet, et comme montré sur la fig. 6, on s'ar- range pour qu'un léger serrage subsiste dans l'embrayage géné- ral établi entre l'arbre moteur et la boîte de vitesses, de jamais sorte que le cane ± 1 ne cesse/d'être entraîné à vide. On éta- blit, sur la face externe du manchon f, un filetage à filets rapides et on visse sur ces filets une sorte d'écrou 1 porté par une pièce 11, qui tourne avec le plateau b nais peut cou-
2 lisser axialement sur des fiches-guides 1 portées par ce der- nier.
Il en résulte que l'écrou 1 occupe une de ses positions extrêmes quand le plateau b2 tourne plus vite que le plateau bl et que la saillie ba est venue en contact avec le bord cor-
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respondant de l'encoche f@. Par contre l'écrou 1 occupe sa po-
2 sition extrême dans l'autre sens quand le plateau b tourne moins vite que le plateau bl. Enfin, quand les ouvertures e@
2 sont en regard des griffes g, l'écrou 1 est à sa position mo- yenne.
Les déplacements de l'écrou 1. sont recueillis par un le- vier n qui pénètre dans une gorge périphérique 1 de l'écrou 1 et qui agit, par son extrémité libre, sur une timonerie suscep- tible d'agir, par des moyens appropriés et connus, sur le pa- pillon du carburateur de façon, quelle que soit la position que ce papillon occupe à ce moment et indépendamment de sa commande habituelle par le conducteur, à ouvrir ledit papillon lorsque l'écrou occupe une de ses positions extrêmes, à le fermer à l'autre position extrême et rester inactif à sa position moyen- ne.
On agence de manière telle la timonerie pour que l'ou- verture du papillon du carburateur soit diminuée quand le pla-
2 teau b2,supposéportépar l'arbre résistant, tourne plus lente- ment que le plateau b1 entraîné par le moteur. Il en résulte que le moteur ralentit et avec lui le plateau b1, qui lui reste relié par le léger serrage de l'embrayage général dont question
2 plus haut. La vitesse du plateau b tend donc à prendre la même valeur que celle du plateau b1 et au moment où la synchronisa-
2 tion est faite, les griffes 4 peuvent pénétrer dans les ou- vertures e et accrocher les griffes g1 du plateau a1. A ce mo- ment l'écrou 1 est revenu à sa position neutre, à laquelle il est inactif.
2
Si, au contraire, le plateau b tourne plus vite que le plateau b@, toujours supposé relié au moteur, l'écrou 1 se déplace en sens inverse et ouvre davantage le carburateur, ce qui accélère le moteur et avec lui le plateau bl. Lorsque la synchronisation est obtenue, l'accrochage peut se faire entre les griffes g1 et g2.
Il est à remarquer que si un raté se produisait dans le fonctionnement, le moteur serait ramené automatiquement à
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la synchronisation et cela jusqu'à ce que l'accorochage se fas-
2 se. En effet, si on suppose que le plateau b tourne, au début de l'opération, plus lentement que le plateau b1, l'écrou 1 ferme le carburateur et les vitesse des plateaux b1 et bse rapprochent donc jusque devenir égales à un certain moment.
A supposer qu'à ce moment l'accrochage ne se produise pas et que la synchronisation soit donc dépassée. Dans ce cas le pla- teau b 2 tendrait à tourner plus vite que le plateau b1 et aus- sitôt la saillie ba viendrait en contact avec l'autre extrémité de l'encoche f@. Ceci inverse le mouvement de l'écrou 1 qui ou- vre le papillon du carburateur et ramène ainsi la vitesse du plateau b1 vers celle du plateau b 2 jusqu'à ce que ces vitesses soient devenues égales. A ce moment l'accrochage, qui a été supposé manqué une première fois, peut se faire définitivement.
Comme il va de soi, et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite aucunement à celui de ses modes d'application non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ses diverses parties, ayant plus spécialement été indiqués; elle en embrasse, au contraire, toutes les va- riantes, notamment celles où les dispositifs synchronisateurs seraient appliqués à des pièces tournantes de machines-outils, de machines électriques ou autres.