FR2880088A1 - Boite de vitesses de vehicule automobile - Google Patents

Abstract

Boîte de vitesses de véhicule automobile, à arbres parallèles munis d'une pluralité de pignons, comprenant deux arbres primaires 1, 2 concentriques, reliés alternativement au moteur du véhicule, le premier arbre primaire 1 passe à l'intérieur du deuxième arbre primaire 2 en dépassant de l'extrémité du deuxième arbre primaire du côté d'une zone arrière de la boîte de vitesses. La boîte comprend également deux arbres secondaires 3, 4 reliés aux roues du véhicule par un différentiel 7 situé d'un côté d'une zone avant de la boîte de vitesses, le pignon 20 monté le plus en arrière d'un premier arbre secondaire engrène avec le pignon 12 monté le plus en avant du premier arbre primaire, le premier arbre secondaire 3 est plus court que le deuxième arbre secondaire 4.

Description

Boîte de vitesses de véhicule automobile.

L'invention concerne les boîtes de vitesses de véhicules automobiles comprenant plusieurs arbres parallèles munis chacun d'une pluralité de pignons.

L'invention concerne plus particulièrement une boîte de vitesses à deux arbres primaires, concentriques, pouvant être reliés alternativement par deux embrayages au moteur du véhicule, le premier arbre primaire passant à l'intérieur du deuxième arbre primaire et dépassant de l'extrémité du deuxième arbre primaire, du coté d'une zone arrière de la boîte de vitesses. Une telle boîte de vitesses permet de passer d'un rapport au rapport suivant en maintenant le couple moteur pendant le changement de rapport.

L'invention concerne également une boîte de vitesses ayant deux arbres secondaires reliés aux roues du véhicule par un différentiel. Une telle boîte de vitesses peut présenter plus de cinq rapports de marche avant.

Le document DE 198 21 164 décrit une boîte de vitesses dans laquelle chacun des arbres secondaires comporte des pignons engrenant avec des pignons du premier arbre primaire, et donc situés vers l'arrière de la boîte de vitesses, ainsi que d'autres pignons engrenant avec des pignons du deuxième arbre primaire et donc situés vers. le devant de la boîte de vitesses. Une telle boîte de vitesses est très encombrante étant donné que les deux arbres secondaires sont quasiment aussi longs que la somme de la longueur des deux arbres primaires. Cette boîte possède également un arbre supplémentaire utilisé pour inverser le sens de rotation pour la marche arrière. Cet arbre possède deux pignons seulement, mais il est aussi long que la somme de la longueur des deux arbres primaires.

Le carter d'une telle boîte de vitesses est donc volumineux, et pose des problèmes d'implantation des organes associés à la boîte de vitesses comme le support de fixation à la structure du moteur qui se trouve au dessus et à l'arrière de la boîte, ou les organes de distribution hydraulique, ou de commande des fourchettes actionnant les crabots de chaque rapport de vitesse. De plus, les pignons de l'arbre de marche arrière de cette boîte de vitesses connue engrènent avec des pignons de petit diamètre de sorte qu'en fonctionnement, cet arbre doit supporter un couple élevé. De plus, l'arbre de marche arrière est situé dans la partie basse de la boîte de vitesses à un endroit où il est souhaitable d'implanter un organe de distribution hydraulique.

L'invention propose une boîte de vitesses qui résout ces inconvénients et notamment qui réduit l'encombrement de la boîte de vitesses L'invention propose aussi une boîte de vitesses dont l'encombrement est réparti de manière à dégager de la place à l'arrière au dessus de la boîte et/ou au dessous de la boîte, de façon à faciliter l'implantation d'organes annexes.

L'invention propose aussi une boîte de vitesses de conception flexible permettant de modifier les rapports de démultiplication des vitesses de façon à s'adapter à des moteurs à essence ou à des moteurs Diesel, ainsi qu'à des moteurs de cylindrées différentes telles que par exemple 1,4 litre ou 2,2 litre de cylindrée.

L'invention propose aussi une boîte de vitesses ayant plusieurs rapports de marche arrière.

L'invention propose enfin une boîte de vitesses dont le couple transitant dans l'arbre supplémentaire de marche arrière est réduit, de manière à limiter le couple de traînée.

Dans un mode de réalisation, la boîte de vitesses de véhicule automobile de l'invention comprend plusieurs arbres parallèles munis chacun d'une pluralité de pignons. En particulier, la boite de vitesses comprend deux arbres primaires concentriques, reliés alternativement au moteur du véhicule. Le premier arbre primaire passe à l'intérieur du deuxième arbre primaire en dépassant de l'extrémité du deuxième arbre primaire du côté d'une zone arrière de la boîte de vitesses. La boîte de vitesses comprend également deux arbres secondaires reliés aux roues du véhicule par un différentiel situé du côté d'une zone avant de la boîte de vitesses. Le pignon monté le plus en arrière d'un premier arbre secondaire engrène avec le pignon monté le plus en avant du premier arbre primaire. Le premier arbre secondaire est ainsi plus court que le deuxième arbre secondaire.

Avantageusement, la boîte de vitesses de l'invention comprend un carter présentant une surface servant au montage de la boîte de vitesses sur la structure du moteur située au dessus de la boîte de vitesses. Ladite surface est située dans le prolongement arrière du premier arbre secondaire.

Dans un mode de réalisation de l'invention, la boîte de vitesses comprend un arbre supplémentaire dont le pignon, monté le plus en arrière, est plus proche ou à même distance axiale du coté avant de la boîte que le pignon monté le secondaire.

En particulier, le pignon supplémentaire engrène avec le premier arbre primaire.

Avantageusement l'arbre engrenant avec un pignon fou du plus en arrière du premier arbre monté le plus en arrière dudit arbre pignon monté le plus en avant du supplémentaire possède un pignon premier arbre secondaire. De plus un pignon fou du premier arbre secondaire engrène avec un pignon monté sur le deuxième arbre primaire et un premier système de crabot est capable de solidariser de manière sélective la rotation dudit pignon monté le plus en arrière de l'arbre supplémentaire avec celle du deuxième arbre primaire, sans solidariser également la rotation du premier arbre secondaire, de manière que les deux arbres primaires tournent en sens inverse.

Avantageusement la boîte de vitesses comporte un deuxième système de crabot utilisé à la fois pour le premier rapport de marche avant et pour le premier rapport de marche arrière.

Cette caractéristique permet que la marche arrière réutilise les pignons de la première vitesse de marche avant. Ainsi, l'inversion de sens de rotation à lieu avec des pignons soumis à un couple faible.

Cette caractéristique permet que la marche arrière utilise une chaîne cinématique mettant en jeu quatre engrènements de pignons de sorte que le rapport de démultiplication voulu peut être obtenu d'un grand nombre de façons. Ainsi, chacun des pignons peut correspondre à une configuration de rapport adapté à un type de moteur différent.

Avantageusement la boîte de vitesses comporte au moins deux rapports de marche arrière.

Avantageusement la boîte de vitesses présente une surface de montage de la boîte de vitesses sur la structure du moteur au dessus de la boîte de vitesses située dans le prolongement arrière du premier arbre secondaire, et de l'arbre supplémentaire.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée de quelques modes de réalisation pris à titre d'exemples non limitatifs illustrés par les dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une représentation schématique des arbres et pignons d'un mode de réalisation de l'invention; la figure 2 est une vue arrière d'un mode de réalisation de l'invention; la figure 3 est une vue de côté de la figure 2; la figure 4 est une représentation schématique des pignons utilisés dans le le rapport de marche avant; la figure 5 est une représentation schématique des pignons utilisés dans le 2ème rapport de marche avant la figure 6 est une représentation schématique des pignons utilisés dans le 3ème rapport de marche avant la figure 7 est une représentation schématique des pignons utilisés dans le 4ème rapport de marche avant la figure 8 est une représentation schématique des pignons utilisés dans le Sème rapport de marche avant la figure 9 est une représentation schématique des pignons utilisés dans le hème rapport de marche avant la figure 10 est une représentation schématique des pignons utilisés dans le 1e1 rapport de marche arrière la figure 11 est une représentation schématique des pignons utilisés dans le 2ème rapport de marche arrière.

Telle qu'elle est illustrée schématiquement sur la figure 1, la boîte de vitesses comprend une pluralité d'arbres parallèles équipés chacun d'une pluralité de pignons. Deux arbres primaires concentriques 1 et 2 sont reliés au moteur, indiqué M sur la figure. L'arbre primaire 1 passe à l'intérieur de l'arbre primaire 2 et dépasse de l'arbre primaire 2, du côté gauche de la figure représentatif de l'arrière de la boîte de vitesses. Des arbres secondaires 3 et 4 sont parallèles aux arbres primaires 1 et 2. Un arbre supplémentaire 5 est lui aussi parallèle aux autres arbres. Un système de double embrayage 6 et un différentiel 7 sont situés sur le devant de la boîte, représentés de manière schématique sur le côté droit de la figure. Le double embrayage 6 comprend deux embrayages concentriques El et E2, tous les deux reliés au moteur M. L'embrayage E1 est par ailleurs relié au premier arbre primaire 1 et l'embrayage E2 est relié au deuxième arbre primaire 2. Chacun des embrayages El et E2 peut être placé en position libre de sorte que la rotation de l'arbre primaire correspondant soit indépendante de celle du moteur M. Lorsque l'embrayage El est en position embrayée, le couple moteur est transmis du moteur M à l'arbre primaire 1. Lorsque l'embrayage E2 est en position embrayée, le même couple moteur est transmis à l'arbre primaire 2.

Chacun des arbres secondaires 3 et 4 est équipé, vers le côté avant de la boîte, d'un pignon d'attaque référencés respectivement 8 et 9. Ces deux pignons d'attaque 8 et 9 engrènent avec le même pignon du différentiel 7, de sorte que le couple moteur peut être transmis aux roues du véhicule, indifféremment en entraînant le premier arbre secondaire 3 ou le deuxième arbre secondaire 4. On notera que la figure 1 est une représentation schématique à plat, d'arbres qui sont en fait répartis dans l'espace, comme le montrera la figure 3. Le lien en rotation entre le pignon d'attaque 8 et le différentiel 7, a été schématisé sur la figure par des pointillés.

Chacun des arbres secondaires 3 et 4 est en outre équipé d'une pluralité de pignons fous tournant librement autour de l'arbre secondaire considéré. Les arbres secondaires 3, 4 sont aussi équipés d'une pluralité de systèmes de crabot, permettant de solidariser de manière sélective chaque pignon tournant fou avec l'arbre secondaire respectif.

Le premier arbre primaire 1 est équipé, en partant de l'arrière vers l'avant, d'un pignon 10, puis d'un pignon 11 et d'un pignon 12, tous les trois solidaires de l'arbre primaire 1. Le pignon 12 est le pignon de l'arbre primaire 1, monté le plus en avant parmi les pignons de l'arbre primaire 1. Le deuxième arbre primaire 2 est équipé lui aussi de pignons solidaires en rotation avec l'arbre primaire 2. De l'arrière vers l'avant, on trouve le pignon 13, puis le pignon 14 et le pignon 15.

Le deuxième arbre secondaire 4 est, quant à lui, équipé dans sa partie arrière des pignons montés fous 16 et 17, tous les deux reliés au même système de crabot double 101. Quand le système de crabot 101 est en position indiquée a sur la figure, l'arbre secondaire 4 est solidarisé en rotation avec le pignon 16. Quand le système de crabot 101 est en position indiquée b sur la figure, le deuxième arbre secondaire 4 est solidarisé en rotation avec le pignon 17. Le deuxième arbre secondaire 4 est équipé dans sa partie avant d'un autre système de crabot double 102, grâce auquel les pignons 18 et 19 peuvent être reliés de manière sélective à l'arbre primaire 4 selon que le deuxième système de crabot 102 est en position indiquée c ou d sur la figure.

De même, le premier axe secondaire 3 est équipé dans sa partie arrière d'un système de crabot simple 103, grâce auquel le pignon 20 tournant librement autour du deuxième arbre secondaire 3 peut être solidarisé en rotation de manière sélective quand le crabot simple est en position e . Le premier arbre secondaire 3 est équipé dans sa partie avant d'un ensemble libre en rotation autour de cet arbre secondaire 3, comprenant un pignon 21 et un système de crabot double 104 solidaire en rotation avec le pignon 21. Le premier arbre secondaire 3 comprend également une roue dentée 22 solidaire en rotation avec l'arbre secondaire 3 et un pignon 23 tournant librement autour de l'ensemble comprenant le pignon 21 et le système de crabot double 104.

Lorsque le système de crabot double 104 est en position neutre, le pignon 23, l'ensemble 21 et crabot double 104 et l'arbre primaire 3 sont tous les trois libres en rotation et indépendants les uns des autres. Lorsque le crabot 104 est en position indiquée f sur la figure, la roue dentée 22 est solidarisée en rotation avec le pignon 21. Lorsque le crabot 104 est en position indiquée g sur la figure, le pignon 23 est solidarisé en rotation avec le pignon 21.

Enfin, l'arbre supplémentaire 5 est équipé, du côté arrière de la boîte, d'un pignon 24 solidaire en rotation avec l'arbre supplémentaire 5 et du côté avant d'un pignon 25, lui aussi solidaire en rotation avec l'arbre supplémentaire 5.

Le pignon le plus en arrière de l'arbre primaire 1 est le pignon 10. Il engrène avec le pignon 16 du deuxième arbre secondaire 4. Le deuxième arbre secondaire 4 est aussi long que la somme des longueurs des deux arbres primaires, car il est aussi relié dans sa partie avant au différentiel 7 par le pignon 9. Le pignon 11 engrène avec le pignon 17, le pignon 13 engrène avec le pignon 18, le pignon 14 engrène avec le pignon 19. De même, pour ce qui est des pignons du premier arbre secondaire 3, le pignon 12 engrène avec le pignon 20 et le pignon 15 engrène avec le pignon 21.

On note que le pignon 20 situé le plus en arrière du premier arbre secondaire 3, engrène avec le pignon 12 qui est le pignon monté le plus en avant du premier arbre primaire 1. Ce même pignon 12 engrène, dans une autre direction spatiale, avec le pignon 24, qui est le pignon monté le plus en arrière de l'arbre supplémentaire 5. L'autre pignon de l'arbre supplémentaire 5, le pignon 25, engrène, quant à lui, avec le pignon 23 du premier arbre secondaire 3.

Le premier arbre secondaire 3 et l'arbre supplémentaire 5 sont donc des arbres qui laissent libre la partie arrière de la boîte. La distance dégagée à l'arrière de la boîte est la somme des épaisseurs des pignons 16, 17 et du système de crabot double 101 disposé entre les pignons 16 et 17.

La figure 2 est une vue extérieure arrière de la boîte de vitesses. L'axe des arbres primaires 1 et 2 est concentrique avec le système d'embrayage 6. Le deuxième arbre secondaire 4 est situé en partie basse de la boîte de vitesses. Le premier arbre secondaire 3 et l'arbre supplémentaire 5 sont situés en partie haute de la boîte de vitesses.

La disposition spatiale permet de comprendre les caractéristiques visibles sur la figure 1. Les arbres primaires 1 et 2 comportent des pignons engrenant avec des pignons du premier arbre secondaire 3 avec des pignons du deuxième arbre secondaire 4 et avec des pignons de l'arbre supplémentaire 5. Les deux arbres supplémentaires 3 et 4 engrènent tous les deux avec un pignon du système différentiel 7.

La figure 3 montre une vue extérieure de côté de l'ensemble de la boîte de vitesses. Les structures du moteur qui permettent de fixer les différents organes ont été représentées en pointillés sur la figure. La structure 26 est située au-dessus de la boîte de vitesses et la structure 27 est située en partie basse de la boîte de vitesses. La place dégagée à l'arrière de la boîte de vitesses par le premier arbre secondaire et par l'arbre supplémentaire, permet une fixation compacte de la boîte de vitesses sur la structure 26. Le carter de la boîte de vitesses présente une forme en saillie 28, qui offre une surface de montage horizontale 28a. Une attache 29 est fixée fermement sur le carter par des points de fixation 30, 31 et 32, suffisamment éloignés les uns des autres pour assurer une bonne assise de l'attache 29 sur le carter et réduire les contraintes mécaniques subies par le carter soumis à de fortes vibrations, alors qu'il est fixé sur une structure du moteur fixe 26 par l'intermédiaire d'un doigt de centrage 33. La surface de montage 28a est ainsi située dans le prolongement arrière du premier arbre secondaire 3.

Dans une variante de l'invention, le pignon 24 situé le plus en arrière de l'arbre supplémentaire 5 pourrait engrener avec un pignon du deuxième arbre primaire 2, de sorte que le pignon 24 serait plus proche du côté avant de la boîte que le pignon 20 monté le plus en arrière du premier arbre secondaire 3. Dans cette variante, la surface de montage 28a de la boîte de vitesses sur la structure 26 du moteur au-dessus de la boîte de vitesses, est située dans le prolongement arrière à la fois du premier arbre secondaire 3 et de l'arbre supplémentaire 5.

Le fait d'avoir un arbre supplémentaire 5 plus court ou de même longueur que le premier arbre secondaire 3, permet de positionner cet arbre supplémentaire 5 à côté de l'arbre secondaire 3 dans la partie haute de la boîte, sans que cela gène la fixation compacte sur la structure 26 du moteur au-dessus de la boîte de vitesses.

En raison de cette implantation de l'arbre supplémentaire 5 dans la partie haute de la boîte de vitesses, l'espace situé en dessous des arbres primaires 1 et 2 et de]l'arbre secondaire 4 est laissé libre pour l'implantation d'autres organes, telle que par exemple la distribution hydraulique 34.

Les figures 4 à 11 montrent que le mode de réalisation de l'invention en plus des avantages précédemment décrits, permet d'obtenir six rapports de marche avant et deux rapports de marche arrière ainsi que d'autres avantages qui seront décrits au fur et à mesure des figures.

La figure 4 est une représentation schématique des pignons utilisés pour le premier rapport de marche avant, la transmission de la puissance depuis le moteur M jusqu'au différentiel 7, étant représentée par des flèches. Le couple moteur est transmis au système d'embrayage E1 qui le transmet à son tour au premier arbre primaire 1. Le système d'embrayage E2 est inactif. Le pignon 10 engrène avec le pignon 16, le système de crabot double 10 est mis en position a , de sorte que le deuxième arbre secondaire 4 est solidarisé en rotation avec le pignon 16. Ainsi, le couple moteur est transmis jusqu'au pignon d'attaque 9 et au différentiel 7.

Si le sens de rotation du moteur est défini comme étant positif, le sens de rotation du pignon 10 est identique, donc également positif.

Celui du pignon 16 et de l'ensemble de l'arbre secondaire 4 jusqu'au pignon d'attaque 9 est alors inversé dans un sens négatif et l'engrènement avec le différentiel 7 permet de revenir à un sens de rotation positif.

Le premier rapport de vitesse est enclenché lorsqu'il y a simultanément l'adhérence maximum mise sur l'embrayage El et le système de crabot 101 positionné en position a .

Lorsque le premier rapport de marche avant est enclenché, le pignon d'attaque 8 est entraîné par le différentiel 7 ainsi que l'arbre secondaire 3. De même, le pignon 12 entraîne aussi le pignon 24, l'ensemble de l'arbre supplémentaire 5 ainsi que le pignon 23. En revanche, l'ensemble 105 comprenant le pignon 21 et le système de crabot double 104 n'est pas entraîné. Il est libre en rotation ainsi que le deuxième arbre primaire 2 qui lui est lié. Cette disposition libre en rotation du deuxième arbre primaire 2 et de l'ensemble 105 comprenant le pignon 21 et le système de crabot double 104, se retrouve pour tous les rapports de marche avant impairs.

La figure 5 montre une représentation schématique des pignons utilisés pour le deuxième rapport de marche avant. Le couple moteur est transmis au système d'embrayage E2, qui le transmet au deuxième arbre primaire 2. Celui-ci entraîne le pignon 14, qui engrène avec le pignon 19 libre en rotation sur le deuxième arbre secondaire 4. Lorsque le système de crabot double 102 est en position d , la rotation du pignon 19 vient entraîner également l'arbre secondaire 4, ainsi que le pignon d'attaque 9. Le couple arrive alors sur le différentiel 7.

Si le sens de rotation du moteur est positif, le deuxième arbre primaire 2 tourne dans le même sens, le deuxième arbre secondaire 4 tourne en sens inverse et on revient à un sens de rotation positif sur le différentiel 7.

Lorsque le deuxième rapport de marche avant est enclenché, le pignon d'attaque 8 du premier arbre secondaire 3 tourne également, ainsi que l'ensemble 105 comprenant le pignon 21 et le système de crabot double 104. En revanche, le pignon 23, les pignons 24 et 25 de l'arbre supplémentaire 5 et l'ensemble des pignons 10, 11 et 12 du premier arbre primaire 1, sont libres en rotation. Cette caractéristique se retrouve pour l'ensemble des rapports de marche avant pairs.

La figure 6 montre une représentation schématique des pignons utilisés pour le troisième rapport de marche avant. Le couple moteur est transmis au système d'embrayage El, qui le transmet à son tour au premier arbre primaire 1. Celui-ci entraîne dans le même sens de rotation le pignon 11, qui engrène avec le pignon 17 du deuxième arbre secondaire 4. Lorsque le crabot double 101 est en position b , la rotation du pignon 17 entraîne également le deuxième arbre secondaire 4 et le pignon d'attaque 9. Le couple est transmis au différentiel 7, selon un sens de rotation identique à celui du moteur.

La figure 7 est une représentation schématique des pignons utilisés pour le quatrième rapport de marche avant. Le couple moteur est transmis au système d'embrayage E2, qui le transmet à son tour au deuxième arbre primaire 2, qui entraîne dans le même sens de rotation le pignon 13. Celui-ci engrène avec le pignon 18 du deuxième arbre secondaire 4. Lorsque le système de crabot double 102 est en position c , la rotation du pignon 18 entraîne également l'arbre secondaire 4.

Ainsi, le couple moteur est transmis via le pignon d'attaque 9 au différentiel 7 dans le même sens de rotation que le moteur.

La figure 8 est une représentation schématique du cinquième rapport de marche avant. Le couple moteur est transmis au système d'embrayage El, qui le transmet à son tour au premier arbre primaire 1, lequel entraîne en rotation le pignon 12. Le pignon 12 engrène avec le pignon 20 du premier arbre secondaire 3. Lorsque le système de crabot simple 103 est en position e , la rotation du pignon 20 entraîne également le premier arbre secondaire 3 et le pignon d'attaque 8. Le couple moteur est alors transmis au différentiel dans le même sens de rotation que le moteur.

La figure 9 est une représentation schématique des pignons utilisés pour le sixième rapport de marche avant. Le couple moteur est transmis au système d'embrayage E2, qui le transmet à son tour au deuxième arbre primaire 2, lequel entraîne le pignon 15. Le pignon 15 entraîne en rotation, en sens inverse du moteur, l'ensemble 105 comprenant le pignon 21 et le système de crabot double 104 tournant autour du premier arbre secondaire 3. Lorsque le système de crabot double 104 est en position f , l'ensemble 105 entraîne également le premier arbre secondaire 3 et le pignon d'attaque 8. Le couple moteur est transmis au différentiel 7 dans le même sens de rotation que le moteur.

La figure 10 est une représentation schématique des pignons utilisés pour le premier rapport de marche arrière. Le couple moteur est transmis au système d'embrayage E2, qui le transmet à son tour au deuxième arbre primaire 2, et entraîne le pignon 15 dans le même sens de rotation que le moteur, donc positif. Le pignon 15 engrène avec le pignon 21 et entraîne en rotation en sens inverse négatif l'ensemble 105 comprenant le pignon 21 et le système de crabot double 104 tournant autour du premier arbre secondaire 3. Lorsque le système de crabot double 104 est en position g , la rotation du pignon 23 est solidarisée avec celle du pignon 21. Le pignon 23 engrène avec le pignon 25 de l'arbre supplémentaire 5 et entraîne celui-ci en rotation dans le même sens de rotation positif que le moteur. Le pignon 24 de l'arbre supplémentaire 5 engrène avec le pignon 12 du premier arbre primaire 1 et entraîne en rotation celui-ci dans un sens négatif inverse de celui de la rotation du moteur. Le pignon 10 du premier arbre primaire 1 est à son tour entraîné en rotation. Il engrène avec le pignon 16 dans un sens de rotation positif, identique à celui du moteur. Lorsque le système de crabot double 101 est en position a , le pignon 16 est solidarisé en rotation avec le deuxième arbre secondaire 4. Le pignon d'attaque 9 transmet le couple moteur au différentiel 7 dans un sens de rotation inverse de celui du moteur.

Le rapport de vitesse de rotation Vd du différentiel 7 et la vitesse de rotation V. de l'arbre primaire 1 est égal à la multiplication des rapports des nombres de dents des différents pignons (Nlo, N12, N15, N16, N21, N23, N24, N25) engrenant les uns avec les autres pour transmettre le couple moteur au différentiel: Vm/Vd = N21/N15 x N25/N23 x N12/N24 x N16/Nlo Le fait que le premier rapport de vitesse de marche arrière utilise huit pignons différents, 10, 12, 15, 16, 21, 23, 24, 25, donne une grande flexibilité de choix pour ces pignons. De cette manière, les rapports de marche avant 1 à 6 peuvent être choisis de manière à s'adapter à un nombre important de configurations de moteur, telles que des moteurs Diesel ou des moteurs à essence, de différentes cylindrées, par exemple de 1,4 litre ou de 2,2 litres.

Ce grand nombre de pignons pour définir la marche arrière donne aussi l'avantage d'obtenir un rapport de marche arrière très démultiplié. De plus, cette grande démultiplication se fait sans pour autant solliciter l'arbre supplémentaire 5 par la transmission d'un couple élevé. En effet, le rapport de démultiplication du premier rapport de marche arrière utilise les pignons 16 et 10 qui réalisent déjà une démultiplication pour le premier rapport de marche avant. Ainsi, la puissance moteur transite du pignon 15 au pignon 10 avec des vitesses de rotation de l'arbre supplémentaire 5 et de l'ensemble 105, suffisamment élevées pour que la pression de Hertz sur les dentures des engrenages reste assez faible.

La figure 11 est une représentation schématique des pignons utilisés pour un deuxième rapport de marche arrière, dit marche arrière longue . Le couple moteur est transmis au système d'embrayage El, qui le transmet à son tour au premier arbre primaire 1. Celui-ci entraîne le pignon 12, qui engrène avec le pignon 24 de l'arbre supplémentaire 5. Le pignon 25 de ce même arbre supplémentaire 5 engrène avec le pignon 23, tournant librement autour du premier arbre secondaire 3. Lorsque le système de crabot double 104 est en position g , le pignon 23 est rendu solidaire en rotation du pignon 21. Le couple moteur est transmis au pignon 15 du deuxième arbre primaire 2, tournant en sens inverse du moteur. Le deuxième arbre primaire 2 entraîne le pignon 14 déjà utilisé pour le deuxième rapport de marche avant, qui engrène à son tour avec le pignon 19. Lorsque le système de crabot double 102 du deuxième arbre secondaire 4 est en position d , le couple moteur passe du pignon 19 au pignon d'attaque 9, qui le transmet au différentiel 7 dans un sens de rotation inverse de celui du moteur.

D'une manière plus générale, les rapports de marche arrière, selon ce mode de réalisation, utilisent deux systèmes de crabot 104 et 101 ou bien 104 et 102. Le système de crabot 104 en en position g , permet de solidariser la rotation du pignon 24 engrenant avec un pignon du premierarbre primaire 1 avec la rotation du deuxième arbre primaire 2, par l'intermédiaire d'un ensemble de pignons 21 et 23 tournant librement autour du premier arbre secondaire 3, sans pour autant entraîner celui-ci. Ainsi, les sens de rotation des deux arbres primaires 1, 2 sont inversés l'un par rapport à l'autre sans qu'aucun des arbres secondaires 3,4 ne soit entraîné. L'arbre primaire 1 ou 2 qui tourne en sens inverse de celui du moteur, peut transmettre le couple moteur au deuxième arbre secondaire 4 par l'action d'un deuxième système de crabot 101 ou 102.

Le fait d'organiser les rapports de marche arrière de cette manière, en utilisant un nombre important de pignons, permet d'obtenir des rapports de marche arrière avec beaucoup de flexibilité et dépendant peu de tel ou tel rapport de démultiplication d'un couple de pignons déterminé. Cette flexibilité se retrouve aussi dans l'organisation spatiale de la boîte de vitesses. Ainsi, la possibilité de ne faire dépendre le rapport de cinquième vitesse avant que du pignon situé le plus en avant du premier arbre primaire 1, permet d'utiliser un premier arbre secondaire 2 beaucoup plus court que l'arbre secondaire 4 et de dégager ainsi de la place à l'arrière de la boîte de vitesses dans sa partie supérieure.

Le fait d'organiser les marches arrière de cette manière, permet également de disposer de plusieurs rapports de marche arrière. Deux ont été décrits, mais de la même manière, on pourrait utiliser les positions b et c des crabots 101 ou 102 pour obtenir deux autres rapports de marche arrière.

Claims (8)

REVENDICATIONS

1-Boîte de vitesses de véhicule automobile, à arbres parallèles munis d'une pluralité de pignons, comprenant deux arbres primaires (1, 2) concentriques, reliés alternativement au moteur du véhicule, le premier arbre primaire (1) passant à l'intérieur du deuxième arbre primaire (2) en dépassant de l'extrémité du deuxième arbre primaire (2) du coté d'une zone arrière de la boîte de vitesses, la boîte comprenant également deux arbres secondaires (3, 4) reliés aux roues du véhicule par un différentiel (7) situé du côté d'une zone avant de la boîte de vitesses, caractérisée par le fait que le pignon (20) monté le plus en arrière d'un premier arbre secondaire engrène avec le pignon (12) monté le plus en avant du premier arbre primaire, et que le premier arbre secondaire (3) est plus court que le deuxième arbre secondaire (4).

2-Boîte de vitesses, selon la revendication 1, caractérisée par le fait qu'elle comprend un carter présentant une surface de montage (28a) de la boîte de vitesses sur la structure (26) du moteur au-dessus de la boîte de vitesses, ladite surface (28a) étant située dans le prolongement arrière du premier arbre secondaire (3).

3-Boîte de vitesses, selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée par le fait qu'elle comprend également un arbre supplémentaire (5) dont le pignon (24) monté le plus en arrière est plus proche ou à même distance axiale du côté avant de la boîte que le pignon (20) monté le plus en arrière dudit premier arbre secondaire.

4-Boîte de vitesses, selon la revendication 3, caractérisée par le fait que le pignon (24) monté le plus en arrière dudit arbre supplémentaire (5) engrène avec le pignon (12) monté le plus en avant du premier arbre primaire.

5-Boîte de vitesses, selon l'une des revendications 3 ou 4, caractérisée par le fait que l'arbre supplémentaire possède un pignon (25) engrenant avec un pignon fou (23) du premier arbre secondaire (:3), qu'un pignon fou (21) du premier arbre secondaire engrène avec un pignon (15) monté sur le deuxième arbre primaire, et qu'un premier système de crabot (104) est capable de solidariser de manière sélective la rotation dudit pignon (24) monté le plus en arrière de l'arbre supplémentaire (5) avec la rotation du deuxième arbre primaire (2), sans solidariser également la rotation du premier arbre secondaire (3), de manière que les deux arbres primaires (1), (2) tournent en sens inverse.

6-Boîte de vitesses, selon la revendication 5, caractérisée par le fait qu'elle comporte au moins deux rapports de marche avant, le premier rapport de marche avant étant le plus lent de tous les rapports de marche avant, et qu'elle comporte au moins un premier rapport de marche arrière utilisant un deuxième système de crabot (101) utilisé à la fois pour le premier rapport de marche avant et pour le premier rapport de marche arrière.

7-Boîte de vitesses, selon l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisée par le fait qu'elle comporte au moins deux rapports de marche arrière.

8-Boîte de vitesses, selon l'une quelconque des revendications 3 à 7, caractérisée par le fait qu'elle comprend un carter présentant une surface de montage (28a) de la boîte de vitesses sur la structure du moteur (26) au-dessus de la boîte de vitesses, que l'arbre supplémentaire (5) est situé dans la zone de dessus de la boîte de vitesses, ladite surface de montage (28a) étant située dans le prolongement arrière du premier arbre secondaire (3) et de l'arbre supplémentaire (5).