FR2630177A1 - Automatic transmission particularly for a motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention est relative à un système de transmission automatique dans lequel une énergie ou une puissance transmise par un arbre d'entrée à un arbre de sortie réagit de l'arbre de sortie vers l'arbre d'entrée et une force de réaction obtenue pendant la retroaction de puissance transmet la puissance de l'arbre d'entrée à l'arbre de sortie ce qui permet d'augmenter ou de diminuer la vitesse de rotation de l'arbre de sortie. The present invention relates to an automatic transmission system in which an energy or a power transmitted by an input shaft to an output shaft reacts from the output shaft to the input shaft and a reaction force obtained during power feedback transmits the power from the input shaft to the output shaft which allows to increase or decrease the speed of rotation of the output shaft.
En général, un dispositif pourvu d'un moteur, tel qu'un véhicule à moteur entraîné par fourniture d'énergie est muni d'un système de transmission qui est placé entre un arbre d'entrée (par exemple un arbre de manivelle dans des véhicules à moteur) et un arbre de sortie (par exemple un arbre de transmission) afin de transmettre une puissance- de l'arbre d'entrée vers l'arbre de sortie ou, en cas de nécessité, de faire varier la vitesse de rotation de l'arbre de sortie. In general, a device provided with a motor, such as a power-driven motor vehicle is provided with a transmission system which is placed between an input shaft (for example a crank shaft in motor vehicles) and an output shaft (for example a drive shaft) to transmit power from the input shaft to the output shaft or, if necessary, to vary the speed of rotation of the output shaft.
Afin de réaliser une telle opération (par exemple une transmission de puissance), il est nécessaire de prévoir des moyens d'embrayage et un levier de transmission (changement de vitesse) en association avec-le système de transmission, ce qui complique généralement le dispositif, ainsi d'ailleurs que la façon selon laquelle le système de transmission est actionné manuellement par un opérateur par exemple par le conducteur du véhicule muni de la transmission.In order to carry out such an operation (for example a power transmission), it is necessary to provide clutch means and a transmission lever (gear change) in association with the transmission system, which generally complicates the device. , as well as the way in which the transmission system is actuated manually by an operator, for example by the driver of the vehicle fitted with the transmission.
Cependant, dans un dispositif de transmission selon la technique antérieure, lorsque le conducteur ou l'opérateur désire faire varier un état (rapport) des pignons de transmission en prise les uns avec les autres afin d'augmenter ou de diminuer la vitesse d'un véhicule automobile, il doit actionner le mécanisme d'embrayage et le levier de transmission simultanément. Cependant, le fait de prévoir un mécanisme d'embrayage et un levier de transmission (c'està-dire un levier de changement de vitesse) entraînent des inconvénients dans le fonctionnement de la transmission, qui dépend de l'habileté du conducteur. En d'autres termes, une mise en oeuvre non brutale d'une telle transmission exige de l'habileté de la part de l'opérateur. Par ailleurs, il est fréquent d'avoir à constater des défauts de fonctionnement du levier de la transmission et du mécanisme d'embrayage. However, in a transmission device according to the prior art, when the driver or the operator wishes to vary a state (ratio) of the transmission pinions engaged with one another in order to increase or decrease the speed of a motor vehicle, it must actuate the clutch mechanism and the transmission lever simultaneously. However, the fact of providing a clutch mechanism and a transmission lever (that is to say a gearshift lever) cause disadvantages in the operation of the transmission, which depends on the skill of the driver. In other words, a non-brutal implementation of such a transmission requires skill on the part of the operator. In addition, it is common to have to observe malfunctions of the transmission lever and the clutch mechanism.
En conséquence, la présente invention concerne d'une façon générale un nouveau système de transmission ne comportant ni le mécanisme d'embrayage ni le levier de transmission des systèmes classiques en éliminant ainsi les inconvénients mentionnés ci-dessus. Consequently, the present invention relates generally to a new transmission system comprising neither the clutch mechanism nor the transmission lever of conventional systems, thereby eliminating the drawbacks mentioned above.
Selon l'invention, on apporte un système de transmission automatique comportant une pluralité de pignons planétaires permettant d'obtenir une force de réaction lorsque les planétaires sont en action, ce qui entraine une variation de vitesse de l'arbre de sortie du dispositif, en réponse à la vitesse de l'arbre d'entrée ce qui assure automatiquement la transmission de la vitesse sur l'arbre de sortie. According to the invention, an automatic transmission system is provided comprising a plurality of planetary gears making it possible to obtain a reaction force when the planetary ones are in action, which causes a speed variation of the output shaft of the device, in response to the speed of the input shaft, which automatically transmits the speed to the output shaft.
En conséquence, l'invention concerne un système de transmission automatique pour transmettre une force de rotation d'un arbre d'entrée à un arbre de sortie et pour faire varier la vitesse de rotation de cet arbre de sortie, caractérisé en ce qu'il comprend
- un élément de rotation d'entrée couplé audit arbre d'entrée et comportant une pluralité de pignons planétaires
- un élément de rotation de sortie couplé audit arbre de sortie et comportant une pluralité de pignons planétaires et;
- un moyen de guidage pour guider les mouvements de rotation dudit élément de rotation d'entrée et dudit élément de rotation de sortie lorsque les pignons planétaires sont en fonctionnement.Consequently, the invention relates to an automatic transmission system for transmitting a rotational force from an input shaft to an output shaft and for varying the speed of rotation of this output shaft, characterized in that it understands
- an input rotation element coupled to said input shaft and comprising a plurality of planetary gears
- an output rotation element coupled to said output shaft and comprising a plurality of planetary gears and;
- A guide means for guiding the rotational movements of said input rotation element and said output rotation element when the planetary gears are in operation.
On comprend que dans un tel système une énergie ou une puissance appliquée à l'arbre d'entrée entraîne les pignons planétaires du côté de l'arbre d'entrée. Lors du fonctionnement des pignons planétaires, la puissance est transmise aux pignons planétaires du côté de l'arbre de sortie. Par conséquent, une interaction des pignons planétaires du côté de l'arbre d'entrée et du côté de l'arbre de sortie produit une rétroaction de puissance et la force de réaction ainsi produite durant cette rétroaction est transmise à l'arbre de sortie. Il en résulte la production d'une vitesse de rotation de l'arbre de sortie en réponse à une vitesse de rotation de l'arbre d'entrée. It is understood that in such a system an energy or a power applied to the input shaft drives the planetary gears on the side of the input shaft. During the operation of the planetary gears, power is transmitted to the planetary gears on the side of the output shaft. Therefore, an interaction of the planet gears on the input shaft side and the output shaft side produces power feedback and the reaction force thus produced during this feedback is transmitted to the output shaft. This results in the production of a speed of rotation of the output shaft in response to a speed of rotation of the input shaft.
D'autres objets et caractéristiques de cette invention ressortiront de la description faite ci-après en référence aux dessins annexés qui en illustrent un exemple de réalisation dépourvu de tout caractère limitatif. Sur le dessin
- la figure 1 est une vue en coupe d'un système de transmission automatique selon la présente invention
- la figure 2 est une vue en coupe, similaire à la figure 1, expliquant le fonctionnement du système de transmission automatique selon l'invention
- la figure 3 est une vue partielle et en bout illustrant le fonctionnement des pignons planétaires prévus du côté de l'arbre d'entrée dans le système objet de l'invention et
- la figure 4 est une vue partielle en bout illustrant le fonctionnement des pignons planétaires prévus du côté de l'arbre de sortie dans le système selon l'invention.Other objects and characteristics of this invention will emerge from the description given below with reference to the appended drawings which illustrate an embodiment thereof devoid of any limiting character. On the drawing
- Figure 1 is a sectional view of an automatic transmission system according to the present invention
- Figure 2 is a sectional view, similar to Figure 1, explaining the operation of the automatic transmission system according to the invention
FIG. 3 is a partial end view illustrating the operation of the planetary gears provided on the side of the input shaft in the system which is the subject of the invention, and
- Figure 4 is a partial end view illustrating the operation of the planetary gears provided on the side of the output shaft in the system according to the invention.
Comme on le voit sur la figure l, sur un côté d'une enveloppe cylindrique 1 comportant une couronne dentée 2, montée à l'intérieur de ladite enveloppe, on prévoit un arbre d'entrée 3 auquel est accouplé un élément de rotation d'entrée 4. Cet élément de rotation 4 se présente sous la forme d'une pièce cylindrique de révolution comportant deux arbres 5 et 6 en saillie vers l'intérieur de l'enveloppe. Une paire de premiers pignons planétaires 7 et une paire de seconds pignons planétaires 8, faisant partie intégrantes respectivement les unes des autres, sont introduites sur les arbres 5, 6, respectivement, de façon à tourillonner sur ces derniers.Les premiers pignons planétaires 7 sont en prise avec un pignon satellite 9 monté dans une partie centrale de l'élément de rotation d'entrée 4 et les seconds pignons planétaires 8 sont en prise avec la couronne dentée 2. As can be seen in FIG. 1, on one side of a cylindrical casing 1 comprising a toothed crown 2, mounted inside said casing, an input shaft 3 is provided to which is coupled a rotation element of entry 4. This rotary element 4 is in the form of a cylindrical part of revolution comprising two shafts 5 and 6 projecting towards the inside of the envelope. A pair of first planetary gears 7 and a pair of second planetary gears 8, forming an integral part respectively of each other, are introduced on the shafts 5, 6, respectively, so as to rotate on the latter. The first planetary gears 7 are engaged with a satellite pinion 9 mounted in a central part of the input rotation element 4 and the second planetary gears 8 are engaged with the toothed ring 2.
De l'autre côté de l'enveloppe 1, on prévoit un arbre de sortie 10 avec un élément de rotation de sortie 11 accouplé a l'arbre de sortie 10, Cet élément de rotation de sortie Il est réalisé sous la forme d'une pièce- cylindrique de révolution et elle comprend deux arbres 12 et 13 qui en font saillie vers l'intérieur de l'enveloppe 1. Une troisième paire de pignons planétaires 14 dont fait partie intégrante une quatrième paire de pignons planétaires 15 sont introduits sur les arbres 12, 13 respectivement de manière à tourillonner sur ces derniers. En outre, les troisième et quatrième paires de- pignons planétaires engrenent sur la couronne dentée 2 et sur le satellite 9 respectivement. Sur la figure 1, la référence 16 désigne des paliers. On the other side of the casing 1, an output shaft 10 is provided with an output rotation element 11 coupled to the output shaft 10, This output rotation element It is produced in the form of a piece-cylindrical of revolution and it comprises two shafts 12 and 13 which project therefrom towards the inside of the envelope 1. A third pair of planetary gears 14 of which an integral part a fourth pair of planetary gears 15 are introduced on the shafts 12, 13 respectively so as to pivot on the latter. In addition, the third and fourth pairs of planetary gears mesh on the ring gear 2 and on the satellite 9 respectively. In FIG. 1, the reference 16 designates bearings.
On décrira maintenant le fonctionnement de ce système de transmission en se référant aux figures 2, 3, 4. The operation of this transmission system will now be described with reference to Figures 2, 3, 4.
Lors du fonctionnement de ce système de transmission automatique, lorsqu'une énergie < par exemple une force de rotation) provenant d'une source primaire d'énergie ou de puissance (non représentée), par exemple un moteur de véhicule automobile et similaires est appliquée à l'arbre d'entrée 3 connecté à cette source, l'arbre d'entrée 3 entraîne en rotation l'élément de rotation d'entrée 4 dans la direction de la flèche A représentée sur la figure 2. La force de rotation est transmise aux premiers et seconds pignons planétaires 7 et 8 par l'intermédiaire des arbres 5 et 6, lorsque l'élément de rotation dentée 4 tourne dans le sens de la flèche A. During the operation of this automatic transmission system, when an energy (for example a rotational force) from a primary source of energy or power (not shown), for example a motor vehicle engine and the like is applied to the input shaft 3 connected to this source, the input shaft 3 rotates the input rotation element 4 in the direction of the arrow A shown in FIG. 2. The rotational force is transmitted to the first and second planetary gears 7 and 8 via the shafts 5 and 6, when the toothed rotation element 4 rotates in the direction of arrow A.
La force de rotation transmise aux premiers et seconds pignons planétaires 7 et 8 est transmise au pignon satellite 9 ét à la couronne dentée 2 en prise avec les pignons planétaires 7 et 8, respectivement lors de la rotation des pignons 7 et 8. En d'autres termes, lorsque l'élément de rotation d'entrée 4 tourne dans le sens de la flèche B comme illustré par la figure 3, les seconds planétaires 8 tournent dans le sens des aiguilles d'une montre en étant guidés par la couronne dentée 2 et les premiers pignons planétaires 7 faisant partie intégrante des seconds pignons planétaires 8 tournant également dans le sens des aiguilles d'une montre en entraînant le satellite 9 dans le sens contraire des aiguilles d'une montre (c'est-à-dire dans le sens de la flèche C représentée sur la figure 3). The rotational force transmitted to the first and second planetary gears 7 and 8 is transmitted to the satellite gear 9 and to the ring gear 2 engaged with the planetary gears 7 and 8, respectively during the rotation of the gears 7 and 8. In d ' other words, when the input rotation element 4 rotates in the direction of arrow B as illustrated in FIG. 3, the second planetary gears 8 rotate clockwise while being guided by the ring gear 2 and the first planetary gears 7 forming an integral part of the second planetary gears 8 also rotating clockwise while driving the satellite 9 counterclockwise (that is to say in the direction of arrow C shown in Figure 3).
Lorsqu'une forte résistance due à un arrêt du véhicule à moteur équipé de cette transmission, ou à toute autre cause, est appliquée à l'arbre de sortie 10, ce dernier ne peut plus tourner bien que l'effort de rotation transmis à la couronne dentée 2 et au pignon satellite 9 soit appliqué aux troisièmes et quatrièmes pignons planétaires 14 et 15 montés sur les arbres 12 et 13. When a high resistance due to a stop of the motor vehicle equipped with this transmission, or for any other cause, is applied to the output shaft 10, the latter can no longer rotate although the rotational force transmitted to the ring gear 2 and the satellite pinion 9 is applied to the third and fourth planetary gears 14 and 15 mounted on the shafts 12 and 13.
Cependant, les forces de rotation appliquées a l'arbre de sortie 10 rétroagissent à partir de ce dernier et provoquent une force de réaction résultant de cette rétroaction. Dans cet exemple de réalisation, les forces de rotation qui rétroagissent rencontrent des forces de rotation d'entrée provenant en continu de l'arbre d'entrée en un emplacement approprié dans le pignon satellite 9. Par conséquent, ce satellite 9 est soumis à une force de rétroaction de manière à produire une forte résistance due à la force de réaction, Lorsque la résistance produite par la force de réaction excède la résistance appliquée à l'arbre de sortie 10, cet arbre de sortie est alors entraîné progressivement en rotation à partir de l'état arrêté.However, the rotational forces applied to the output shaft 10 retroact from it and cause a reaction force resulting from this feedback. In this exemplary embodiment, the retroactive rotation forces meet input rotation forces continuously coming from the input shaft at a suitable location in the satellite pinion 9. Consequently, this satellite 9 is subjected to a feedback force so as to produce a strong resistance due to the reaction force, When the resistance produced by the reaction force exceeds the resistance applied to the output shaft 10, this output shaft is then gradually driven in rotation from of the arrested state.
Etant donné que l'arbre de sortie 10 est entraîné progressivement à partir de l'état arrêté, la résistance dans l'arbre de sortie 10 peut être réduite en rapport avec la force d'inertie et une force d'accélération de l'arbre de sortie 10. Par conséquent, la puissance ou l'énergie de l'arbre d'entrée 3 est transmise à l'arbre de sortie 10 et la vitesse de rotation de l'arbre de sortie 10 sera augmentée ou diminuée en rapport avec la résistance appliquée à l'arbre e sortie 10. Since the output shaft 10 is gradually driven from the stopped state, the resistance in the output shaft 10 can be reduced in relation to the inertial force and an acceleration force of the shaft output shaft 10. Consequently, the power or energy of the input shaft 3 is transmitted to the output shaft 10 and the rotational speed of the output shaft 10 will be increased or decreased in relation to the resistance applied to the output shaft 10.
En d'autres termes, l'amplitude de la force de résistance due à la force de réaction entre l'arbre d'entrée 3 et l'arbre de sortie 10 est proportionnelle à la valeur de la force de rétroaction de l'arbre de sortie 10, l'amplitude de la force de rétroaction est proportionnelle à la valeur de la force de résistance appliquée à l'arbre de sortie loi et la vitesse de rotation de l'arbre de sortie 10, est inversement proportionnelle à l'amplitude de l'effort résistant de l'arbre de sortie 10. In other words, the amplitude of the resistance force due to the reaction force between the input shaft 3 and the output shaft 10 is proportional to the value of the feedback force of the output 10, the amplitude of the feedback force is proportional to the value of the resistance force applied to the law output shaft and the speed of rotation of the output shaft 10, is inversely proportional to the amplitude of the resisting force of the output shaft 10.
De même lorsque l'on fait varier la vitesse de rotation de l'arbre de sortie 10, le satellite 9 tourne à l'encontre de la couronne dentée 2. Ce phénomène est tout à fait possible étant donné que les paliers 16 tourillonnent par rapport au satellite 9. Si les dimensions des premiers et des troisièmes pignons planétaires 7 et 14 sont supérieures à celles des seconds et quatrièmes pignons planétaires S et 15, il se produit a-lors un point d'appui (par l'action de leviers) et les arbres 5 et 6 de l'élément de rotation d'entrée 4 se déplacent vers la couronne dentée 2 et les arbres 12 et 13 de l'élément de rotation de sortie il se déplaçant vers le satellite 9, respectivement.Par conséquent, on notera que la force de rotation transmise a partir de l'arbre d'entrée 3 à la couronne dentée 2 est supérieure à celle du pignon satellite 9 et il en résulte que la couronne dentée 2 augmente la vitesse de rétroaction du pignon satellite 9 grace à des pignons planétaires montés dans l'enveloppe du dispositif de transmission. Plus la vitesse de rotation est importante et plus la force de rotation transmise à partir de l'arbre d'entrée 3 s'accroît et, plus est importante la gamme de transmission de l'arbre de sortie 10 entre une vitesse élevée et une vitesse faible;
En outre, un ralentissement de la vitesse de rotation de l'arbre d'entrée 3 provoque une chute du rendement de transmission de la puissance entre l'arbre d'entrée 3 et l'arbre de sortie 10.Par conséquent, il est important que la vitesse de rotation due à la puissance -appliquée à l'arbre d'entrée 3 soit calculée de manière à obtenir une telle gamme de transmission.Similarly, when the speed of rotation of the output shaft 10 is varied, the satellite 9 rotates against the ring gear 2. This phenomenon is quite possible since the bearings 16 rotate relative to to satellite 9. If the dimensions of the first and third planetary gears 7 and 14 are greater than those of the second and fourth planetary gears S and 15, there is then produced a fulcrum (by the action of levers) and the shafts 5 and 6 of the input rotation element 4 move towards the ring gear 2 and the shafts 12 and 13 of the output rotation element it move towards the satellite 9, respectively. note that the rotational force transmitted from the input shaft 3 to the ring gear 2 is greater than that of the pinion gear 9 and it follows that the gear ring 2 increases the speed of feedback of the pinion gear 9 thanks to planetary gears mounted in the envelope of the di transmission positive. The higher the speed of rotation and the more the rotational force transmitted from the input shaft 3 increases and the greater the transmission range of the output shaft 10 between a high speed and a speed low;
In addition, a slowing down of the speed of rotation of the input shaft 3 causes a drop in the power transmission efficiency between the input shaft 3 and the output shaft 10. Therefore, it is important that the speed of rotation due to the power applied to the input shaft 3 is calculated so as to obtain such a transmission range.
La force d'entraînement de l'arbre d'entrée 10 s'accroit lorsque l'arbre de sortie 10 possède une faible vitesse de rotation et elle décroit lorsque l'arbre de sortie 10 présente une vitesse de rotation élevée. La source primaire d'énergie (par exemple un moteur de véhicule automobile) à laquelle est accouplé le système de transmission selon cette invention, peut continuer à tourner, sans s'arrêter, étant donné que la force de rotation transmise à partir de l'arbre d'entrée 3 peut hêtre absorbée par la force de rétroaction obtenue lors de la rétroaction de puissance à partir de l'arbre de sortie 10 même lorsque l'arbre de sortie 10 est immobilisé par tout moyen connu, par exemple par un système de freinage. The driving force of the input shaft 10 increases when the output shaft 10 has a low speed of rotation and decreases when the output shaft 10 has a high speed of rotation. The primary source of energy (for example a motor vehicle engine) to which the transmission system according to this invention is coupled, can continue to rotate, without stopping, since the rotational force transmitted from the input shaft 3 can be absorbed by the feedback force obtained during the power feedback from the output shaft 10 even when the output shaft 10 is immobilized by any known means, for example by a system of braking.
Comme cela ressort de la description faite ci-dessus, selon le système de transmission objet de cette invention, une puissance appliquée à partir de l'arbre d'entrée à l'arbre de sortie provoque une force de réaction correspondant à un etat de l'arbre de sortie. Ensuite, la force de réaction transmet la puissance de l'arbre d'entrée å l'arbre de sortie et par conséquent la vitesse de rotation de l'arbre de sortie augmente ou diminue automatiquement. I1 en résulte qu'il n'est pas nécessai-re de prévoir des moyens d'embrayage additionnels ni de levier de transmission en association avec le dispositif objet de cette invention. As appears from the description given above, according to the transmission system object of this invention, a power applied from the input shaft to the output shaft causes a reaction force corresponding to a state of l output shaft. Then the reaction force transmits the power from the input shaft to the output shaft and therefore the rotation speed of the output shaft increases or decreases automatically. I1 follows that there is no need to re-provide additional clutch means or transmission lever in association with the device object of this invention.
Il demeure bien entendu que cette invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation décrit et représenté mais qu'elle en englobe toutes les variantes. It remains to be understood that this invention is not limited to the embodiment described and shown but that it encompasses all variants.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ST | Notification of lapse |