- 1 - TRANSMISSION ROBOTISEE A PASSAGE SOUS COUPLE - 1 - ROBOTIC TRANSMISSION WITH PASSAGE UNDER TORQUE
La présente invention se rapporte à une transmission comprenant une boîte de vitesses robotisée à passages sous 5 couple. Plus précisément, elle a pour objet une transmission de véhicule qui comprend une boîte de vitesses robotisée à arbres parallèles et à engrenages, reliée au volant d'inertie du moteur du véhicule par un embrayage d'entrée. 10 La boîte concernée comporte un arbre primaire relié à l'embrayage d'entrée et supportant plusieurs pignons fous de vitesse, et un arbre secondaire supportant des pignons fixes qui engrènent avec les pignons fous du primaire et pignon d'attaque sur le différentiel du véhicule. 15 La plupart des transmissions robotisées utilisent une boîte de vitesses à engrenages conventionnelle, associée à un embrayage d'entrée piloté. Elles présentent une rupture de couple lors des passages de vitesses. L'à-coup de couple, ressenti par le conducteur et les passagers, réduit 20 leur agrément de conduite. Certaines réalisations, illustrées par exemple p publication FR 2 830 592, utilisent un premier embrayage placé en entrée de boîte, entre le moteur et celle-ci, et un deuxième embrayage servant à dériver une partie de la 25 puissance et maintenir la chaîne en couple lors du passage. On parle alors de boîtes à dérivation de couple. Ces boîtes ont des passages montants sous couple, mais généralement les passages descendants sont à rupture de couple. La présente invention vise à réaliser une transmission 30 robotisée à dérivation de couple, mono-embrayage, à passages sous couple. Dans ce but, elle propose que l'arbre primaire de la boîte soit lié en rotation de façon permanente au volant 2951237 - 2 - d'inertie, et qu'il soit entouré d'un arbre de renvoi creux, relié au volant d'inertie du moteur par l'intermédiaire de l'embrayage d'entrée. De préférence, l'arbre creux supporte un pignon fou. The present invention relates to a transmission comprising a robotized gearbox with under torque passages. More specifically, it relates to a vehicle transmission which comprises a gearbox with parallel shafts and gears, connected to the flywheel of the engine of the vehicle by an input clutch. The box concerned comprises a primary shaft connected to the input clutch and supporting a plurality of idle speed gears, and a secondary shaft supporting fixed gears which mesh with the idle gears of the primary and pinion gear on the differential of the vehicle. . Most robotic transmissions utilize a conventional gearbox coupled with a controlled entry clutch. They have a break in torque during shifts. The sudden torque, felt by the driver and the passengers, reduces their driving pleasure. Some embodiments, illustrated for example in publication FR 2 830 592, use a first clutch placed at the box inlet, between the engine and the latter, and a second clutch for deriving a portion of the power and maintaining the chain in torque. when passing. This is called a couple bypass boxes. These boxes have upward passages under torque, but generally the descending passages are out of torque. The object of the present invention is to provide a torque-coupled, single-clutch, torque-pass, robotic transmission. For this purpose, it proposes that the primary shaft of the box is permanently rotatably connected to the flywheel 2951237 - 2 - and that it is surrounded by a hollow spindle, connected to the flywheel. motor inertia via the input clutch. Preferably, the hollow shaft supports a pinion.
Dans un mode de réalisation non limitatif de cette transmission, le pignon fou supporté par l'arbre creux est celui du rapport le plus élevé de marche avant. Cette transmission robotisée mono-embrayage bénéficie d'un apport de couple en passage montant et descendant, en séquentiel ou non. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront clairement à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation non limitatif de l'invention, en se reportant aux dessins annexés, sur 15 lesquels les figures 1 à 6D sont des schémas cinématiques de la transmission, respectivement - au point mort sur la figure 1, - en décollage en première sur la figure 2, - en roulage en première sur la figure 3, 20 - en passage montant première seconde sur les figures 4A à 4D, - en décollage et roulage marche arrière sur la figure 5, en passage descendant troisième deuxième sur les 25 figures 6A à 6D. La boîte de vitesses 1 des schémas, est reliée en prise directe au volant moteur d'inertie 2 du moteur (non représenté) par son arbre primaire 3, fixé sur celui-ci. L'arbre primaire 3 porte un arbre de renvoi concentrique creux 4 et les pignons fous de tous les rapports de marche avant, sauf celui du rapport le plus élevé, ici la cinquième. L'arbre creux 4 est libre en rotation par 2951237 - 3 - rapport au primaire 3. Sur la ligne primaire, on trouve de la gauche vers la droite le pignon fou de cinquième 6, un premier dispositif d'engagement 7 comportant un baladeur qui intègre un pignon de marche arrière 8, le pignon fou de 5 première 9, un deuxième dispositif d'engagement de première et deuxième 11, le pignon fou de deuxième 12, le pignon fou de troisième 13, un troisième dispositif d'engagement de troisième et de quatrième 14, et le pignon fou de quatrième 16. Le pignon fou de cinquième 6 tourne autour de l'arbre de renvoi creux 4, tandis que les pignons fous de première 9, de deuxième 12, de troisième 13 et de quatrième 16, tournent directement autour de l'arbre primaire 3. Un embrayage 17 permet de relier le volant moteur 2 à l'arbre creux 4. II intervient notamment lors des décollages du véhicule (départ arrêté en marche avant ou en marche arrière, et pour faire passer du couple aux roues pendant les passages de vitesses montants et descendants. En résumé, l'arbre primaire 3 est lié en rotation de façon permanente au volant d'inertie 2, et il est entouré par l'arbre creux 4, lui-même relié au volant d'inertie 2 par l'embrayage d'entrée 17. L'arbre secondaire 18 porte de la gauche vers la droite le pignon d'attaque 19 du différentiel 21, le pignon fixe de cinquième 22, un quatrième dispositif d'engagement 23 de marche arrière, le pignon fou de marche arrière 24, et les pignons fixes des rapports de première 26, de deuxième 27, de troisième 28 et de quatrième 29. L'arbre creux 4 supporte ainsi un pignon fou 6, de préférence celui du rapport le plus élevé, le cinquième rapport, dans l'exemple décrit. Le pignon fou de cinquième 6, peut être solidarisé à l'arbre creux 4 par le dispositif d'engagement 7 dont le baladeur intègre le pignon de marche arrière 8. Le même dispositif d'engagement 7 peut également 2951237 - 4 - engager en rotation pignon fou de première 9, sur l'arbre primaire 3 boîte comporte ainsi un dispositif d'engagement particulier 7 (dont le baladeur intègre le pignon de marche 5 arrière) porté par l'arbre creux, et trois autres dispositifs d'engagement 11, 14, 23 respectivement placés entre les pignons fous de première et de deuxième 9, 12 (sur l'arbre primaire), de troisième et de quatrième 13, 16 (sur l'arbre primaire), et à côté du pignon fou de marche 10 arrière 24 (sur l'arbre secondaire). Le pignon fou de première 9 est de préférence placé à proximité du dispositif d'engagement 7 de l'arbre creux 4. Les pignons des rapports intermédiaires et de marche arrière, et leurs dispositifs d'engagement 11, 14, 23 27, 15 28, 29 peuvent être des éléments classiques de boîte manuelle. Le pignon fou de première 9 est donc, soit libre sur le primaire 3, soit solidarisé à l'arbre creux par le dispositif d'engagement 7, soit solidarisé au primaire par le baladeur 11, 20 fonctionnement de la transmission est suivant. Sur la figure 1, la boite est au point mort. L'embrayage 17 est fermé, et aucun pignon fou n'est engagé. Lors d'un décollage en première (figure 2), l'embrayage 17 est ouvert et le pignon fou de première 9 25 est engagé sur l'arbre creux 4 par le premier dispositif d'engagement 7, puis l'embrayage 17 est refermé en glissant. Une fois le décollage effectué, l'arbre creux 4 est libéré du pignon de première 9 pour pouvoir être utilisé 30 pendant les passages. On déplace le dispositif d'engagement de première et de deuxième 11. Cette opération est possible car il n'y pas, à ce stade, d'écart de vitesse entre l'arbre creux 4 et le primaire 3. On libère ensuite l'arbre 2951237 - 5 - creux 4, en dégageant le premier dispositif 7, et on ouvre l'embrayage 17 pour arriver sur la figure 3 (roulage en première). Le pignon fou de première 9, est donc dégagé de l'arbre creux 4, après le décollage du véhicule.In a non-limiting embodiment of this transmission, the idler gear supported by the hollow shaft is that of the highest ratio forward. This single-clutch robotic transmission benefits from a torque supply in ascending and descending passage, in sequential or not. Other features and advantages of the present invention will become apparent upon reading the following description of a non-limiting embodiment of the invention, with reference to the accompanying drawings, in which Figures 1 to 6D are diagrams kinematics of the transmission, respectively - at the dead point in FIG. 1, - at first take-off in FIG. 2, - in first rolling in FIG. 3, 20 - in first second rising passage in FIGS. 4A to 4D, - in takeoff and reverse rolling in FIG. 5, in second third downward passage in FIGS. 6A to 6D. The gearbox 1 diagrams, is connected in direct drive flywheel 2 motor (not shown) by its primary shaft 3, fixed on it. The primary shaft 3 carries a hollow concentric countershaft 4 and the idle gears of all gears, except that of the highest ratio, here the fifth. The hollow shaft 4 is free to rotate relative to the primary 3. On the primary line, there is from left to right the fifth idler gear 6, a first engagement device 7 comprising a walkman which includes a reverse gear 8, the first idler 9, a second first and second engaging 11, the second idler 12, the third idler 13, a third third engaging means and fourth 14, and the fourth idler 16. The fifth idler 6 rotates about the hollow idler shaft 4, while the first 9th, second 12th, third 13th, and fourth 16 idle gears , directly rotate around the primary shaft 3. A clutch 17 makes it possible to connect the flywheel 2 to the hollow shaft 4. It intervenes in particular during the take-offs of the vehicle (departure stopped in forward or reverse, and to make move from torque to wheels pe ndant upward and downward shifts. In summary, the primary shaft 3 is permanently rotatably connected to the flywheel 2, and is surrounded by the hollow shaft 4, itself connected to the flywheel 2 by the input clutch. 17. The secondary shaft 18 carries, from left to right, the driving gear 19 of the differential 21, the fifth fixed gear 22, a fourth reversing engagement device 23, the idling reverse gear 24, and the fixed gears of the first 26, second 27, third 28 and fourth 29 ratios. The hollow shaft 4 thus supports an idle gear 6, preferably that of the highest ratio, the fifth ratio, in the example described. The fifth idler gear 6, can be secured to the hollow shaft 4 by the engagement device 7 whose player integrates the reverse gear 8. The same engagement device 7 can also 2951237 - 4 - engage in rotation first gear 9, on the primary shaft 3 box thus comprises a particular engagement device 7 (whose player incorporates the rear drive gear 5) carried by the hollow shaft, and three other engagement devices 11, 14, 23 respectively placed between the first and second idle gears 9, 12 (on the primary shaft), third and fourth 13, 16 (on the primary shaft), and next to the idler gear 10 rear 24 (on the secondary shaft). The first idle gear 9 is preferably placed near the engagement device 7 of the hollow shaft 4. The gears of the intermediate and reverse gears, and their engagement devices 11, 14, 23 27, 15 28 , 29 can be conventional elements of manual gearbox. The first idle gear 9 is, either free on the primary 3, or secured to the hollow shaft by the engagement device 7, or secured to the primary by the player 11, 20 operation of the transmission is next. In Figure 1, the box is in neutral. The clutch 17 is closed, and no idle gear is engaged. During a take-off first (Figure 2), the clutch 17 is open and the first idler gear 9 is engaged on the hollow shaft 4 by the first engagement device 7, then the clutch 17 is closed by slipping. Once the take-off has been completed, the hollow shaft 4 is released from the first gear 9 so that it can be used during the passages. The first and second engagement device 11 is moved. This operation is possible because there is no speed difference between the hollow shaft 4 and the primary 3 at this stage. hollow shaft 4, disengaging the first device 7, and the clutch 17 is opened to arrive in Figure 3 (rolling first). The first idle gear 9 is thus released from the hollow shaft 4 after the vehicle has taken off.
5 Le passage montant de première en deuxième, s'effectue ainsi a) figure 4A (préparation du passage) : l'embrayage 17 étant ouvert, le pignon fou de cinquième 6 est craboté sur l'arbre creux 4 (figure 4B) ; un estompage du couple moteur 10 est réalisé à ce stade, b) figure 4B : l'embrayage 17 est progressivement refermé jusqu'à l'annulation du couple dans le pignon du rapport de première 9 ; le pignon de première 9 est désengagé et la transmission du mouvement se fait alors 15 intégralement par glissement (figure 4C) sur la descente de cinquième, c) le couple moteur est alors coupé, ou réduit, et le moteur est ralenti par le glissement. Quand on obtient l'égalisation de la vitesse du primaire 3 (donc du moteur) 20 avec la vitesse du pignon fou de deuxième 12, ce dernier est craboté ; le rapport de deuxième est alors engagé, et l'embrayage peut être libéré (figure 4D). Les autres passages montants, séquentiels ou avec des sauts de rapport, s'effectuent de façon analogue, en 25 gardant le pignon fou de cinquième 6 engagé et en fermant temporairement l'embrayage 17. pour faire passer le couple par glissement sur la cinquième pendant le passage. Le passage de quatrième en cinquième est cependant plus simple, car il ne nécessite pas de crabotage en fin de 30 passage. En résumé, les passages sur les rapports de rang supérieur à un s'effectuent en ouvrant l'embrayage d'entrée, en engageant le pignon 6 de l'arbre creux 4 sur celui-ci, et en refermant temporairement l'embrayage 2951237 - 6 - d'entrée 17, de manière à dériver le couple sur ce pignon pendant le changement de rapport. Le décollage en marche arrière est illustré par la figure 5 : l'embrayage 17 est ouvert et le pignon fou de 5 marche arrière 24 est engagé sur l'arbre secondaire par le quatrième dispositif d'engagement 23, puis l'embrayage est refermé en glissant (figure 5). En roulage en marche arrière, on reste sur l'arbre creux 4 (embrayage fermé). En passage descendant, par exemple de troisième en 10 deuxième (figures 6A à 6D), les phases sont les mêmes que pour les passages montants, mais avec un engagement du pignon fou de première 9 sur l'arbre creux 4 à la place du pignon de cinquième a) le pignon fou de première 9 est craboté sur l'arbre 15 creux après ouverture de l'embrayage (figure 6B), b) l'embrayage est fermé, faisant transiter progressivement le couple par pignon de première 9 (figure 6B) c) le pignon de troisième 13 est décraboté (figure 6C) 20 d) le pignon de deuxième 12 est craboté, l'embrayage est ouvert (figure 6D) Les autres passages descendants s'effectuent de façon analogue, à l'exception du passage de deuxième en première qui est plus simple, car il ne nécessite pas de crabotage 25 en fin de passage. La transmission décrite ci-dessus, et illustrée par les figures, est un exemple de réalisation non limitatif de l'invention. En variante, on peut avoir un nombre de rapports quelconque différent (quatre, cinq, six ou plus), 30 un nombre d'arbres secondaires (un, deux ou trois), et des dispositifs de synchronisation et/ou de crabotage dits « d'engagement de divers types (en particulier crabot, 2951237 - 7 - synchroniseur, coupleur, roue libre simple, ou double avec et sans pilotage). Ces éléments, à l'exception des rapports de décollage (en première et en marche arrière), et du rapport le plus 5 long, peuvent être placés indifféremment sur le primaire ou sur un des arbres secondaires (ou intermédiaire pour la marche arrière). La transmission peut être contrôlée au moyen de systèmes de pilotage variés, associés ou non à des 10 capteurs. Il est à noter que la position de repos de l'embrayage peut être ouverte ou fermée. Un dispositif de filtration ou d'amortissement des vibrations, en particulier un DVA (Double Volant Amortisseur), ou un moyeu amortisseur, peut être installé sur le volant, ou dans la 15 boîte de vitesse. Enfin, l'invention s'applique à aussi bien à une architecture longitudinale qu'à une architecture transversale, par propulsion ou par traction, hybride ou encore à quatre roues motrices. 20 The rising passage from first to second is thus effected a) FIG. 4A (preparation of the passage): the clutch 17 being open, the fifth idler gear 6 is clutched on the hollow shaft 4 (FIG. 4B); a fading of the engine torque 10 is achieved at this stage, b) 4B: the clutch 17 is gradually closed until the cancellation of the torque in the pinion of the first report 9; the first pinion 9 is disengaged and the transmission of the movement is then made entirely by sliding (FIG. 4C) on the fifth descent, c) the engine torque is then cut off, or reduced, and the engine is slowed down by sliding. When the equalization of the speed of the primary 3 (and therefore of the engine) 20 is obtained with the speed of the second idle gear 12, the latter is clutched; the second gear is then engaged, and the clutch can be released (Figure 4D). The other upward passages, sequential or with report jumps, are performed in a similar manner, keeping the fifth fifth gear engaged and temporarily closing the clutch 17 to slip the torque on the fifth gear. the passage. The passage from fourth to fifth is however simpler, because it does not require interconnection at the end of 30 passage. In summary, the passages on the reports of rank higher than one are made by opening the input clutch, engaging the pinion 6 of the hollow shaft 4 thereon, and temporarily closing the clutch 2951237 - 6 - input 17, so as to derive the torque on the pinion during the shift. The take-off in reverse is illustrated in FIG. 5: the clutch 17 is open and the reverse idler gear 24 is engaged on the secondary shaft by the fourth engagement device 23, and then the clutch is closed again. sliding (Figure 5). When driving in reverse, it remains on the hollow shaft 4 (clutch closed). In downward passage, for example from third to second (FIGS. 6A to 6D), the phases are the same as for the upward passages, but with engagement of the first idler 9 on the hollow shaft 4 instead of the pinion fifth a) the first idle gear 9 is clutched on the hollow shaft after opening the clutch (Figure 6B), b) the clutch is closed, gradually passing the torque by first pinion 9 (Figure 6B ) c) the third gear 13 is declutched (FIG. 6C) 20 d) the second gear 12 is clutched, the clutch is open (FIG. 6D) The other descending passages are carried out analogously, with the exception of passage from second to first which is simpler because it does not require interconnection 25 at the end of the passage. The transmission described above, and illustrated by the figures, is an exemplary non-limiting embodiment of the invention. Alternatively, there may be any number of different ratios (four, five, six or more), a number of secondary trees (one, two or three), and synchronization devices and / or interconnection known as "d engagement of various types (in particular dog, synchronizer, coupler, single freewheel, or double with and without piloting). These elements, with the exception of the takeoff ratios (first and reverse), and the longest ratio, can be placed indifferently on the primary or on one of the secondary shafts (or intermediate for reverse). The transmission can be controlled by means of various control systems, whether or not associated with sensors. It should be noted that the rest position of the clutch can be opened or closed. A device for filtering or damping vibrations, in particular a DVA (Double Shockwheel), or damping hub, can be installed on the steering wheel, or in the gearbox. Finally, the invention applies to both a longitudinal architecture that a transverse architecture, propulsion or traction, hybrid or four-wheel drive. 20