Domaine technique La présente invention concerne un module de synchronisation sous couple entre deux arbres de transmission.

L'invention permet de coupler progressivement sous couple au moins un rapport de transmission montant, d'une boîte de vitesses automatique à trains épicycloïdaux ou d'une boîte de vitesses à trains d'engrenages ordinaires.

Usuellement les boites de vitesses précitées comportent un arbre primaire, lié cinématiquement à un moteur par l'intermédiaire d'un convertisseur de couple ou d'un embrayage, et un arbre final lié cinématiquement à un récepteur.

Technique antérieure Les modules de synchronisation usuels internes aux boites automatiques à trains épicycloïdaux comprennent des embrayages, des freins et des roues libres.

Un module de ce type, en coopération avec un convertisseur de couple, permet de coupler progressivement sous couple un rapport de transmission montant.

Cependant la déperdition énergétique liée au fonctionnement de ces modules et d'un convertisseur de couple est élevée.

Les modules de synchronisation usuels internes aux boites de vitesse à trains d'engrenages ordinaires comportent un synchroniseur et un crabot. Cependant, un module de ce type ne réalise pas seul, de couplage sous couple.

On connaît également un module de synchronisation pour les boites de vitesse à trains d'engrenages ordinaires à deux arbres qui utilise un cône de frottement pour coupler progressivement sous couple un rapport de transmission montant. Cependant, pour les véhicules dont le couple moteur maximum est très élevé, l'obtention d'une grande durée de vie conduit à un encombrement important.

Exposé de l'invention La présente invention a pour but de permettre de coupler progressivement sous couple le module de synchronisation d'au moins un rapport de transmission montant avec une déperdition d'énergie réduite ainsi qu'avec une grande longévité et un encombrement réduit des composants impliqués, mme pour les couples très élevés, tout en permettant de maîtriser aisément la température desdits composants.

Elle propose de coupler dans le sens moteur l'arbre d'entrée à l'arbre de

sortie d'un module de synchronisation d'au moins un rapport de transmission montant de rang n+1 d'une boîte de vitesses automatique à trains épicycloïdaux ou d'une boîte de vitesses à trains d'engrenages ordinaires, ladite boîte de vitesses étant initialement au point mort ou sur un rapport de transmission de rang n, ladite boîte de vitesses recevant un couple moteur pendant ledit couplage, en engageant une liaison cinématique hélicoïdale associée à une liaison cinématique à entraînement positif en rotation et coulissante en translation, puis en vissant ladite liaison cinématique hélicoïdale tout en maîtrisant le déplacement relatif en translation entre ses deux parties mobiles grâce à une force de translation générée par un fluide hydraulique sous une pression globalement croissante qui s'oppose au dit déplacement relatif en translation, afin de transmettre progressivement ledit couple moteur au rapport de transmission de rang n+1 jusqu'à ce que l'intégralité dudit couple moteur passe par le rapport de transmission de rang n+1, le rapport de transmission de rang n, lorsqu'il est engagé initialement, étant découplé dès cet instant, puis en poursuivant la maîtrise de la pression dudit fluide hydraulique afin de réduire la vitesse de vissage de ladite liaison cinématique hélicoïdale jusqu'à l'arrt dudit vissage sans coincement.

Ce paragraphe donne la définition de termes utilisés dans le paragraphe précédent et/ou dans la suite du présent document. L'arbre d'entrée et l'arbre de sortie, sans autre précision, sont respectivement les arbres d'entrée et de sortie dudit module de synchronisation, placés du coté respectivement de l'arbre primaire et de l'arbre final de la boîte de vitesse considérée. Le sens moteur est le sens de rotation obtenu pour l'arbre considéré lorsque ladite boîte vitesse fonctionne en marche avant. Le couple moteur est le couple positif dans le sens moteur reçu par l'arbre primaire de la boîte de vitesse. Le module de synchronisation est couplé dans le sens moteur signifie que l'arbre d'entrée est lié en rotation dans le sens moteur à l'arbre de sortie ; l'arbre d'entrée entraîne l'arbre de sortie dès que l'arbre d'entrée reçoit un couple positif dans le sens moteur. Le module de synchronisation est libre dans le sens récepteur signifie que la rotation est libre entre l'arbre d'entrée et l'arbre de sortie lorsque ledit arbre d'entrée tourne plus lentement que l'arbre de sortie ; l'arbre de sortie ne peut pas entraîner l'arbre d'entrée.

Selon l'invention, le couple dans le sens moteur qui est transmis par le module de synchronisation en cours de couplage est une fonction croissante de la pression précitée du fluide hydraulique. La progressivité dudit couplage est gérée par la maîtrise des pertes de charge qui induisent ladite pression. Le fluide hydraulique absorbe donc l'essentiel de l'énergie dissipée nécessaire à ladite progressivité. Il est aisé de maîtriser la température du fluide hydraulique et par suite de tous les composants de synchronisation, en refroidissant le fluide

hydraulique, par exemple dans un radiateur. De part ailleurs, les pertes par frottements dans la liaison cinématique hélicoïdale et dans la liaison cinématique à entraînement positif en rotation et coulissante en translation peuvent tre minimisées et par suite la durée de vie des composants peut tre très longue.

Ladite pression hydraulique générée pendant ledit couplage induit également un couple par frottement qui s'additionne au couple transmis par ladite liaison cinématique hélicoïdale pour transmettre progressivement ledit couple moteur au rapport de transmission montant. A couple moteur égal, la pression hydraulique nécessaire est d'autant plus faible que le couple induit par frottement est élevé. L'énergie de frottement générée dans le module de synchronisation est transmise pour l'essentiel par conduction audit fluide hydraulique.

Ladite liaison cinématique hélicoïdale qui coopère avec ladite pression du fluide hydraulique est compatible avec une construction compacte et robuste apte à coupler progressivement en rotation un couple moteur très élevé dans un encombrement réduit en un nombre réduit de rotations et par suite, de limiter les pertes d'énergie liées aux changements de rapport sous couple.

Selon une autre caractéristique, l'invention consiste à faire passer ledit couple moteur par une butée mécanique lorsque le module de synchronisation selon l'invention est couplé dans le sens moteur. Cette caractéristique permet d'accroître, après le couplage, le couple dans le sens moteur passé par le module de synchronisation sans accroître ladite pression du fluide hydraulique.

Selon une autre caractéristique, l'invention consiste à coupler dans le sens moteur un module de synchronisation selon l'invention et à le laisser libre dans le sens récepteur. Le module de synchronisation a dans ce cas une fonction de roue libre.

Selon une autre caractéristique, l'invention consiste à coupler également de façon débrayable dans le sens récepteur le module de synchronisation selon l'invention lorsqu'il est couplé dans le sens moteur. Cette caractéristique est requise pour avoir du frein moteur lorsque cela est nécessaire.

Selon une autre caractéristique, la transmission est également équipée d'un convertisseur de couple ou d'un embrayage, et le module de synchronisation selon l'invention coopère avec un glissement entre l'arbre d'entrée et l'arbre de sortie dudit convertisseur de couple ou dudit embrayage, pendant la phase de couplage dudit module de synchronisation, afin d'accroître la progressivité du couplage sous couple.

Selon une autre caractéristique, ledit glissement est un glissement contrôlé.

Cette invention concerne également un module de synchronisation entre un arbre d'entrée et un arbre de sortie pour un rapport de transmission d'une boîte de

vitesses automatique à trains épicycloïdaux ou d'une boîte de vitesses à trains d'engrenages ordinaires. Ledit module comprend une liaison cinématique hélicoïdale du type vis écrou associée à une liaison cinématique à entraînement positif en rotation et libre en translation. Le sens de vissage de ladite liaison cinématique hélicoïdale est tel qu'elle se visse lorsque ledit arbre d'entrée tourne plus vite dans le sens moteur que ledit arbre de sortie. Un vérin hydraulique lie en translation les deux parties qui se vissent de ladite liaison cinématique hélicoïdales de sorte que le volume de la chambre hydraulique dudit vérin se réduise lorsque ladite liaison cinématique hélicoïdale se visse et vice-versa. Ladite chambre hydraulique est reliée à un dispositif de maîtrise de la pression hydraulique. Ledit module de synchronisation comporte également une butée mécanique qui limite la course de vissage de ladite liaison cinématique hélicoïdale.

Description sommaire des dessins La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit, de modes de réalisation non limitatifs donnés à titre d'exemple, en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 représente schématiquement les principaux composants du module de synchronisation lorsqu'il est désactivé ; - la figure 2 représente schématiquement les principaux composants du module de synchronisation lorsqu'il est couplé ; - la figure 3 représente le couple moteur transmis en fonction de la pression du fluide hydraulique ; - la figure 4 représente la pression du fluide hydraulique en fonction de l'angle de vissage de là liaison cinématique hélicoïdale ; - la figure 5 est une vue schématique éclatée en coupe du module de synchronisation ; - la figue 6 est une vue schématique en coupe axiale du module de synchronisation lorsqu'il est désactivé ; - la figue 7 est une vue schématique en coupe axiale du module de synchronisation en cours d'engagement ; - la figue 8 est une vue schématique en coupe axiale du module de synchronisation couplé dans le sens moteur ; - la figue 9 est une vue schématique en coupe radiale du module de synchronisation couplé dans le sens moteur ; - la figue 10 représente un synoptique de fonctionnement du module de synchronisation ;

- La figure 11 schématise le module de synchronisation couplé et verrouillé ; - La figure 12 schématise le montage pour les rapports n et n+1 d'une boîte de vitesses à trains d'engrenages ordinaires équipée d'un embrayage simple ; - La figure 13 schématise un montage possible sur un train épicycloïdal ; - La figure 14 schématise l'un des montages possibles pour une boîte de vitesses à trains d'engrenages ordinaires à trois arbres équipée d'un embrayage simple ; - la figure 15 est une vue schématique en coupe des rapports de transmission n et n+1 pour deux trains d'engrenages ordinaires ; - la figure 16 est une vue schématique en coupe d'un module de synchronisation équipé d'un dispositif spécifique d'entraînement par frottement.

Manières de réaliser l'invention Les figures 1 et 2 représentent schématiquement les principaux composants d'un module de synchronisation 17 selon l'invention. Une liaison cinématique hélicoïdale 4, du type vis 5 et écrou 6, associée à une liaison cinématique à entraînement positif en rotation et libre en translation 2, du type liaison par cannelures coulissantes 3, est liée en rotation d'un coté à un arbre d'entrée 1 et de l'autre coté à un arbre de sortie 8. Le sens de vissage de ladite liaison cinématique hélicoïdale 4 est tel qu'elle se visse lorsque ledit arbre d'entrée 1 tourne plus vite dans le sens moteur que ledit arbre de sortie 8. Un vérin hydraulique 11 lie en translation les deux parties qui se vissent de ladite liaison cinématique hélicoïdales 4 constituées de la vis 5 et de l'écrou 6, de sorte que le volume de la chambre hydraulique 12 dudit vérin hydraulique 11 se réduise lorsque ladite liaison cinématique hélicoïdale 4 se visse et vice-versa. La chambre hydraulique 12 est reliée par des tuyauteries à un dispositif de régulation 13 qui comporte une pompe de gavage 15, un clapet anti-retour 14 qui empche le retour du fluide hydraulique vers la pompe 15 et une vanne de régulation 16. Une butée mécanique 18 est constituée de deux faces 9 et 10 solidaires respectivement de l'arbre d'entrée 1 et de l'arbre de sortie 8. Lesdites faces 9 et 10 sont sensiblement radiales et parallèles par rapport à l'axe 7 de la liaison cinématique hélicoïdale 4. Elles sont positionnées pour se mettre en butée au cours du vissage de ladite liaison cinématique hélicoïdale 4 afin de limiter sa course de vissage sans coincement.

Ladite liaison cinématique hélicoïdale 4 peut tre dans trois états différents.

Elle peut tre désactivée comme cela est représenté sur la figure 1. Dans ce cas, la rotation entre l'arbre d'entrée 1 et l'arbre de sortie 8 est libre. Ladite liaison cinématique hélicoïdale 4 peut tre engagée. Dans ce cas, la liaison cinématique hélicoïdale 4 se visse si l'arbre d'entrée 1 tourne plus vite dans le sens moteur que l'arbre de sortie 8 et se dévisse dans le cas contraire. Enfin, ladite liaison hélicoïdale 4 peut tre couplée dans le sens moteur comme cela est représenté sur la figure 2. Dans ce cas, l'arbre d'entrée 1 et l'arbre de sortie 8 sont liés en rotation dans le sens moteur et l'arbre d'entrée 1 entraîne l'arbre de sortie 8 lorsque ledit arbre d'entrée 1 reçoit un couple positif dans le sens moteur.

Pour le mode de réalisation présenté sur les figures 1 et 2, la liaison cinématique à entraînement positif en rotation et libre en translation 2, du type liaison par cannelures coulissantes 3, permet de lier en rotation l'arbre d'entrée 1 à la vis 5 tout en laissant la translation libre entre ledit arbre d'entrée 1 et ladite vis 5, dans la limite de la course en translation de la liaison par cannelures coulissantes 3.

L'arbre d'entrée 1, l'arbre de sortie 8, l'écrou 6 et le corps du vérin 11 sont tenus en translation par des paliers. Ladite vis 5 peut se translater et se visser ou se dévisser dans l'écrou 6.

La diminution du volume de la chambre hydraulique 12 due au vissage de la liaison cinématique 4 provoque le transfert de fluide hydraulique dans le dispositif de régulation 13. Ce dernier maîtrise la pression dudit fluide hydraulique afin de maîtriser le déplacement relatif en translation entre la vis 5 et l'écrou 6. Le couple transmis est généralement proportionnel à ladite pression dans le fluide hydraulique, en particulier lorsque le couple transmis par frottement est négligeable, comme cela est représenté sur la partie 30 de la courbe de la figure 3.

La pression du fluide hydraulique croît avec l'angle de vissage de la liaison cinématique 4 selon les courbes 41 et 42 représentées sur la figure 4. Ces courbes 41 et 42 comportent trois zones 40,43 et 44. La première zone 40 succède à l'engagement de la liaison cinématique hélicoïdale 4. Dans cette zone 40, ladite pression du fluide hydraulique reste faible et croît lentement, elle correspond à une force de translation faible au début du vissage de la liaison cinématique hélicoïdale 4. Dans la seconde zone 44, ladite pression maîtrisée par le dispositif de régulation 13 croît rapidement en fonction de l'angle de vissage de ladite liaison cinématique 4 afin d'accroître le couple passé par le module de synchronisation 17 jusqu'à un niveau approximativement égal audit couple moteur. Dans la troisième zone 43, la pression du fluide hydraulique est maîtrisée par le dispositif de régulation 13 à un niveau quasi-constant afin de ralentir la vitesse de vissage de la liaison cinématique hélicoïdale 4 jusqu'à une valeur nulle ou proche de zéro, tout en passant l'intégralité dudit couple moteur par ledit module de synchronisation 17.

Les profils des différentes zones des courbes 41 ou 42 et les nombres de tours de vissage correspondants de la liaison cinématique hélicoïdale 4 sont définis notamment en fonction de la progressivité souhaitée pendant la phase de couplage du module de synchronisation 17 et en fonction de la résistance mécanique des composants dudit module de synchronisation 17. Par exemple, en ce qui concerne ledit nombre de tours de vissage, pour un différentiel de vitesse de rotation de mille tours par minutes entre l'arbre d'entrée 1 et l'arbre de sortie 8, les temps et les nombres de tours de vissage peuvent tre choisis comme suit : de l'ordre de huit dixième de tour de vissage pour la zone 40 de la courbe 41,42, correspondant à environ cinq centièmes de seconde, de l'ordre de huit dixième de tour pour la zone 44 afin de faire croître le couple transmis par le module de synchronisation 17 en environ cinq centièmes de seconde et enfin de l'ordre de deux tours pour la zone 43 de la courbe 41,42 pour uniformiser les vitesses de rotation entre l'arbre d'entrée 1 et l'arbre de sortie 8 en environ deux dixièmes de seconde. Dans ce cas, le couplage du module de synchronisation 17 est réalisé en environ trois dixièmes de seconde.

Notons que le profil de pression de la courbe 41 correspond au couplage d'un couple moteur supérieur à celui correspondant à la courbe 42.

Le nombre de tours réalisés par le moteur pendant le couplage du rapport d'un module de synchronisation 17 pour une transmission équipée d'un convertisseur de couple ou d'un embrayage est l'addition du nombre de tours du vissage de la liaison cinématique hélicoïdale 4 nécessaires au couplage dudit module de synchronisation 17 au nombre de tours de glissement entre l'arbre d'entrée et l'arbre de sortie dudit convertisseur de couple ou dudit embrayage.

Lorsque la vitesse de vissage de la liaison cinématique hélicoïdale 4 est faible tout en étant différente de zéro, ledit vissage est interrompu lorsque les faces 9 et 10 de la butée mécanique 18 arrivent en butée. Le couple dans le sens moteur transmis par le module de synchronisation 17 est alors indépendant de la pression du fluide hydraulique dans la chambre hydraulique 12. Ensuite, ladite pression peut rester constante ou décroître alors que le couple moteur transmis croît, comme cela est représenté sur les parties 31 et 32 de la courbe de la figure 3.

Lorsque les deux parties de la liaison cinématique hélicoïdales 4 constituées de la vis 5 et de l'écrou 6 se dévissent, le volume de la chambre hydraulique 12 du vérin hydraulique 11 croît. La pompe 15 maintient alors une pression de gavage en fluide hydraulique dans la chambre hydraulique 12 via les tuyauteries qui relient ladite chambre hydraulique 12 au dispositif de régulation 13 de sorte que ladite chambre hydraulique 12 reste remplie de fluide hydraulique.

Les figures 5 à 7 présentent un exemple de réalisation selon l'invention. Les différentes pièces constitutives sont montrées schématiquement sur la vue éclatée

de la figure 5. La vis 5 de la liaison cinématique hélicoïdale 4, le piston du vérin hydraulique 11 et la partie coulissante de la liaison cinématique à entraînement positif en rotation et libre en translation 2 constituent la pièce appelée la vis-piston 65, dans la suite du présent document. L'écrou 6 de la liaison cinématique hélicoïdale 4, la chemise du vérin hydraulique 11 et l'arbre de sortie 8 constituent la pièce appelée l'écrou-chemise 55, dans la suite du présent document. La liaison cinématique à entraînement positif en rotation et libre en translation 2 est réalisée par les cannelures 53 solidaires de l'arbre d'entrée 1 non mobile en translation et par les cannelures complémentaires 69 réalisées dans la vis-piston 65. Elle permet la translation de la vis-piston 65 alors que ladite vis-piston 65 est liée en rotation à l'arbre d'entrée 1. Le sens des filets 54 et 66 de l'écrou-chemise 55 et de la vis- piston 65 est tel que ladite liaison cinématique hélicoïdale 4 se visse lorsque la vis- piston 65 tourne plus vite que l'écrou-chemise 55 dans le sens moteur 75.

La liaison cinématique hélicoïdale 4 est désactivée sur la figure 6. Le ressort de rappel 63 permet de maintenir la vis-piston 65 en appui sur l'entretoise 70 maintenue par l'anneau élastique 71, afin d'empcher un engagement intempestif de la liaison cinématique hélicoïdale 4. La rotation est libre entre l'arbre d'entrée 1 et l'écrou-chemise 55.

La liaison cinématique hélicoïdale 4 est en cours d'engagement sur la figure 7. Ledit engagement est commandée par une pression hydraulique qui transite par le joint tournant 72, les canalisations 61 et la gorge annulaire 73 pour pousser le doigt 64 dans la rampe 52. L'entrée du doigt 64 dans la rampe 52 est facilitée par une gorge progressive 51 sans composante axiale et placée dans le plan du doigt 64 lorsque la liaison cinématique 4 est désactivée. Ladite gorge 51 a une composante d'entrée radiale progressive et débouche dans l'entrée de la rampe 52. La pente axiale de la rampe 52 ainsi que les orientations angulaires des filets 54 et 66 et du doigt 64 sont tels que la rotation dans le sens moteur 75 entre la vis-piston 65 et l'écrou-chemise 55 lorsque le doigt 64 est dans la rampe 52 amène le début du filet 66 de la vis-piston 65 dans l'entrée 58 du filet 54 de l'écrou-chemise 55. L'entrée 58 du filet 54 est évasée afin de faciliter l'engagement du filet 66. La fin de la rampe 52 a une composante radiale 59 qui provoque l'escamotage du doigt 64 lorsque la liaison cinématique hélicoïdale 4 commence à se visser.

Les pièces constitutives du vérin hydraulique 11 comprennent l'écrou- chemise 55, la vis-piston 65, l'arbre moteur 1 et les joints d'étanchéité 50,67 et 68.

La chambre hydraulique 12 du vérin hydraulique 11 est formée des trois cavités 74,76 et 77 en communication par le trou 62 et par les interstices formés entres les filets 54 et 66 de l'écrou-chemise 55 et de la vis-piston 65. L'étanchéité entre la vis- piston 65 et l'écrou-chemise 55 est réalisée dans l'alésage 80 par le joint 67. La

rotation de la vis-piston 65 dans le sens moteur 75 par rapport à la l'écrou-chemise 55 visse la liaison cinématique hélicoïdale 4 et réduit le volume de la chambre hydraulique 12. De ce fait, le fluide hydraulique est refoulé par les canalisations 60 vers le dispositif de régulation 13.

La butée mécanique 18 est constituée des faces 9 et 10 usinées respectivement dans la vis-piston 65 et l'écrou-chemise 55. Lesdites faces 9 et 10 sont représentées en butée sur les figures 8 et 9. Le module de synchronisation 17 est couplé dans le sens moteur et libre dans le sens récepteur.

Le fonctionnement d'un module de synchronisation 17 est présenté sur le synoptique de la figure 10. Lorsque la liaison cinématique hélicoïdale 4 est désactivée et le doigt 64 désengagé, la rotation entre l'arbre 1 d'entrée et l'arbre de sortie 8 est libre. Si le doigt 64 est engagé dans la rampe 52 et si la vitesse de l'arbre d'entrée 1 est supérieure dans le sens moteur 75 à la vitesse de l'arbre de sortie 8, la vis 5 avance vers l'écrou 6. Si le doigt 64 n'est plus commandé ou si la vitesse de l'arbre d'entrée 1 est inférieure dans le sens moteur 75 à la vitesse de l'arbre de sortie 8 avant l'engagement de la liaison hélicoïdale 4, le doigt 64 est repoussé par son ressort de rappel ou par la composante radiale de la gorge 51 et la liaison cinématique hélicoïdale 4 est désactivée. Sinon la liaison hélicoïdale 4 s'engage, alors si la vitesse de l'arbre d'entrée 1 est supérieure dans le sens moteur 75 à la vitesse de l'arbre de sortie 8, la liaison hélicoïdale 4 se visse, le doigt 64 est désengagé au début dudit vissage par la composante radiale 59 de la rampe 52.

Ensuite, si la vitesse de l'arbre d'entrée 1 est toujours supérieure dans le sens moteur 75 à la vitesse de l'arbre de sortie 8, le vissage se poursuit jusqu'à l'arrivée en butée des faces 9 et 10 ce qui stoppe ledit vissage et réalise le couplage dans le sens moteur 75 entre l'arbre d'entrée 1 et l'arbre de sortie 8. Lorsque la liaison hélicoïdale 4 est engagée ou couplée dans le sens moteur 75, si la vitesse de l'arbre d'entrée 1 devient inférieure dans le sens moteur 75 à la vitesse de l'arbre de sortie 8, la liaison hélicoïdale 4 se dévisse. Si la vitesse de l'arbre d'entrée 1 reste inférieure dans le sens moteur 75 à la vitesse de l'arbre de sortie 8 jusqu'à ce que la liaison cinématique hélicoïdale 4 soit dévissée, cette dernière se désactive et le doigt 64 est repoussé. Dans le cas contraire, la liaison cinématique hélicoïdale reste engagée.

La figure 15 représente une vue schématique en coupe des rapports n et n+1 d'une boîte de vitesses à trains d'engrenages ordinaires à deux arbres. Le couple du rapport n est transmis par les engrenages 102a et 102b via le module de synchronisation 17b et le rapport montant n+1 par les engrenages 100a et 100b via le module de synchronisation 17a. L'arbre primaire de la boîte de vitesses est également l'arbre d'entrée la du module de synchronisation 17a. L'arbre final de

ladite boîte de vitesses est également l'arbre de sortie 8b du module de synchronisation 17b. Les liaisons cinématiques hélicoïdales des deux modules de synchronisation 17a et 17 b sont de pas inverses. L'engrenage 102a est solidaire de l'arbre d'entrée la et l'engrenage 102b est solidaire de l'écrou-chemise 55b du module de synchronisation 17b. En marche avant, l'arbre d'entrée la tourne dans le sens moteur 75a et l'écrou-chemise 55b tourne dans le sens 75b. La vis-piston 65b du module de synchronisation 17b est liée en rotation à l'arbre de sortie 8b. Le sens de vissage de la vis-piston 65b dans l'écrou-chemise 55b correspond à une rotation relative dans le sens 75b de l'engrenage 102b par rapport à l'arbre de sortie 8b. Sur la figure 15, le module de synchronisation 17b est couplé dans le sens 75b. Les deux faces 10b usinées dans l'écrou-chemise 55b sont en butée sur les deux faces 9b usinées dans la vis-piston 65b. L'engrenage 100a est solidaire de l'écrou- chemise 55a du module de synchronisation 17a et l'engrenage 100b est solidaire de l'arbre de sortie 8b. La vis-piston 65a du module de synchronisation 17a est liée en rotation à l'arbre d'entrée la. Le sens de vissage de la vis-piston 65a dans l'écrou- chemise 55a correspond à une rotation relative dans le sens moteur 75a de l'arbre d'entrée la par rapport à l'engrenage 100a. Sur la figure 15, le module de synchronisation 17a est désactivé, l'engrenage 100a peut donc tourner à une vitesse de rotation différente de cette de l'arbre d'entrée la sans générer de couple. La boîte de vitesse est donc couplée dans le sens moteur sur le rapport n.

Le passage du rapport de transmission montant de n à n+1 avec la construction représentée sur la figure 15 est décrit ci-après. Il est nécessaire de translater le curseur 105a qui permet, en coopération avec la pente 103a, de pousser le doigt 64a dans la rampe 52a. Compte tenu du fonctionnement selon l'invention du module de synchronisation 17a, cette action provoque l'engagement dudit module de synchronisation, puis le vissage de sa liaison cinématique hélicoïdale si la vis-piston 65a tourne plus vite dans le sens moteur 75a que l'écrou-chemise 55a.

La pression hydraulique nécessaire au couplage progressif du module de synchronisation 17a est alors contrôlée par l'obturation ou la libération de trous calibrés 101a, 101b, 101c, 101d, 101 e, 101f. Ces obturations et ces libérations sont réalisées par un obturateur 106a. Lorsque le module de synchronisation 17a est couplé, le couple moteur passe par ledit module de synchronisation 17a et par les engrenages 100a et 100b. De ce fait compte tenu des rapport des diamètres primitifs des engrenages 100a, 100b, 102a et 102b, l'écrou-chemise 55b tourne moins vite dans le sens 75b que la vis-piston 65b ce qui dévisse la liaison cinématique hélicoïdale du module de synchronisation 17b, compte tenu du sens de vissage de cette dernière. En conséquence, le module de synchronisation 17b se désactive.

Rétrograder du rapport n+1 au rapport n avec la construction représentée sur

la figure 15 nécessite les deux étapes décrites ci-après. La première étape consiste à désactiver le module de synchronisation 17a du rapport n+1 en réduisant la vitesse dans le sens moteur 75a de son arbre d'entrée la à une vitesse de rotation inférieure à la vitesse de rotation de son engrenage 100a. La seconde étape consiste à coupler le module de synchronisation 17b du rapport n en commandant son doigt 64b d'engagement de sa liaison cinématique hélicoïdale et en augmentant la vitesse de rotation dans le sens moteur 75a de l'arbre d'entrée la afin que l'engrenage 102b tourne plus vite dans le sens 75b que l'arbre de sortie 8b.

Dans une boîte de vitesses à au moins trois rapports, ladite boîte de vitesses étant au point mort ou sur un rapport de rang n équipé d'un module de synchronisation selon l'invention, si le couple est moteur il est possible de passer sous couple n'importe quel rapport montant de rang n+i équipé d'un module de synchronisation selon l'invention. De mme, quelque soit le rapport engagé de rang n équipés d'un module de synchronisation selon l'invention, ledit module de synchronisation de rang n peut tre désactivé à tout moment en réduisant la vitesse de rotation dans le sens moteur de son arbre d'entrée par rapport à la vitesse de rotation de son arbre de sortie ou encore en inversant la sens de rotation de son arbre d'entrée par rapport au sens moteur, alors que son arbre de sortie tourne dans le sens moteur ou est à l'arrt.

La figure 12 présente une vue schématique d'une boîte de vitesses à deux rapports m et m+l entraînée par un embrayage 112A Le couple du rapport m est transmis par les engrenages 103c et 103d via le module de synchronisation 17d. Le rapport montant m+1 est équipé du module de synchronisation 17c. L'arbre primaire de la boîte de vitesses est également l'arbre d'entrée le du module de synchronisation 17c. L'arbre final de ladite boîte de vitesses est également l'arbre de sortie 8d du module de synchronisation 17d. Un actionneur rotatif 90 est accouplé à l'arbre d'entrée lc. L'actionneur rotatif 90 permet, lorsque l'embrayage 112A est en position débrayée, de freiner la vitesse de rotation dans le sens moteur ou d'inverser la vitesse de rotation par rapport au sens moteur de l'arbre d'entrée lc du module de synchronisation 17c et de l'arbre d'entrée ld du module de synchronisation 17d. De ce fait, l'actionneur 90 permet d'accroître la vitesse de désactivation des modules de synchronisation 17c ou 17d lorsque la boîte de vitesse tourne dans le sens moteur et permet également de désactiver les modules de synchronisation 17c ou 17d lorsque de sortie 8d ne tournent pas.

Le module de synchronisation 17h présenté sur la figure 16 comporte un dispositif spécifique 99 d'entraînement par frottement. Ledit dispositif spécifique 99 comporte un disque 96 équipé de bague de frottement 97 pincés par un plateau 98 et un piston 94. Ledit disque 96 est solidaire en rotation et coulissant en

translation par rapport à l'arbre d'entrée lh. Ledit plateau 98 est solidaire de l'écrou-chemise 55h du module de synchronisation 17h. Une canalisation 93 relie la chambre hydraulique 12h à la chambre hydraulique 95. La pression hydraulique générée dans le fluide hydraulique par la diminution du volume de la chambre hydraulique 12h due au vissage de la vis-piston 65h dans l'écrou chemise 55h transite dans la chambre hydraulique 95. Ledit fluide hydraulique sous pression dans la chambre hydraulique 95 génère une force qui pousse le piston 94 et provoque un frottement d'au moins une bague de frottement 97 sur le plateau 98.

Ledit frottement induit un couple entre les pièces solidaires respectivement de la vis-piston 65h et l'écrou-chemise 55h.

Lorsque le couple est moteur et le module de synchronisation 17h en cours de couplage, le couple transmis par dispositif spécifique 99 d'entraînement par frottement, du type de celui présenté sur la figure 16, s'additionne au couple transmis par la liaison cinématique hélicoïdale constituée par l'écrou-chemise 55h et la vis-piston 65h. Selon l'invention, le vissage de ladite liaison cinématique hélicoïdale est maîtrisé par le déplacement relatif en translation entre ses deux parties mobiles grâce à une force de translation générée par ledit fluide hydraulique sous une pression qui s'oppose au dit déplacement relatif en translation. Ladite force de translation est quasiment proportionnelle à ladite pression du fluide hydraulique comme cela est représenté sur la partie 30 de la courbe de la figure 3.

La maîtrise de ladite pression hydraulique, réalisée par exemple grâce à un dispositif de régulation 13, permet donc de maîtriser ladite force de translation.

Ledit fluide hydraulique sous une pression s'oppose au dit déplacement relatif en translation desdites deux parties mobiles en s'opposant au vissage de l'écrou- chemise 55h dans la vis-piston 65h grâce au fait que ledit fluide hydraulique sous une pression génère les couples suivants : 1-le couple de vissage du au pas de vis de l'écrou-chemise 55h et de la vis- piston 65h qui coopère avec ladite force de translation généré par ledit fluide hydraulique sous pression dans la chambre hydraulique 12h ; 2-un couple de frottement entre l'écrou-chemise 55h et la vis-piston 65h du à la force de translation généré par ledit fluide hydraulique sous pression dans la chambre hydraulique 12h ; 3-le couple de frottement du à la force de translation entre la bague de frottement 97 sur le plateau 98 généré par ledit fluide hydraulique sous pression dans la chambre hydraulique 95.

De part ailleurs, la communication entre les chambres hydrauliques 12h et 95 est contrôlée par un clapet anti-retour piloté 91, représenté sur la figure 16. Le montage dudit clapet 91 placé est tel qu'il autorise en permanence la montée en

pression du fluide hydraulique dans la chambre hydraulique 95 et n'autorise la diminution ladite pression hydraulique que si le clapet anti-retour piloté 91 est commandé en ouverture. Cela est obtenu par la translation du curseur 105h qui pousse la tige 92 afin d'ouvrir le clapet anti-retour piloté 91.

Un dispositif spécifique 99 d'entraînement par frottement équipé d'un clapet anti-retour piloté 91, du type de celui présenté sur la figure 16, permet à un module de synchronisation 17h selon l'invention couplé ou engagé, soit de transmettre un couple inverse à celui du couple moteur, soit d'tre libre dans le sens récepteur.

La figure 11 présente un module de synchronisation 17 couplé dans le sens moteur et verrouillé par un verrou débrayable 110. Son arbre d'entrée 1 est donc lié en rotation dans les deux sens à son arbre de sortie 8. Il est nécessaire de déverrouiller ledit verrou débrayable 110 pour permettre le dévissage de la liaison cinématique hélicoïdale de ce module de synchronisation 17.

Le module de synchronisation 17e schématisé sur la figure 13 est monté entre l'engrenage d'entrée 121 et les planétaires 120 d'un train épicycloïdal.

La figure 14 schématise l'un des montages possibles de deux modules de synchronisation 17c et 17d selon l'invention en entrée de deux arbres primaires 8c et 8d d'une boîte de vitesses à trains d'engrenages ordinaires à trois arbres. Un tel montage permet le passage sous couple des rapports montant de ce type de boîte de vitesses, dont les rapports consécutifs sont alternativement positionnés sur l'un des deux arbres primaire 8c et sur l'autre arbre primaire 8d, avec un embrayage simple 112 et des synchroniseurs ordinaires pour chaque rapport.

Un autre montage possible pour passer sous couple les rapports montants d'une boîte de vitesses à trains d'engrenages ordinaires à trois arbres est d'équiper chaque rapport d'un module de synchronisation selon l'invention. Ca cas également ne requière qu'un embrayage simple.

Un autre exemple de montage d'un module de synchronisation selon l'invention est de lier en rotation son arbre d'entrée à un arbre de transmission en aval d'une boîte de vitesses et de lier en rotation son arbre de sortie à l'arbre de transmission d'un train de roues.

Possibilités d'application industrielle Cette invention peut s'appliquer en tant que synchroniseur et coupleur d'un rapport de transmission d'une boîte de vitesses automatiques à trains épicycloïdaux ou d'une boîte de vitesses à trains d'engrenages ordinaires et également en tant que synchroniseur et coupleur d'un train de roues pour les rendre motrices ou au contraire pour les mettre en roue libre.