FR2956175A1 - Automated dual clutch gearbox, has hollow shaft guided by bearing supported by clutch casing, where shaft extends until another bearing supported by clutch mechanism housing in part opposite to clutch casing - Google Patents
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Abstract
Description
BOÎTE DE VITESSES AUTOMATISEE A DEUX EMBRAYAGES DISJOINTS La présente invention concerne les boîtes de vitesses automatisées à double embrayage disjoint. The present invention relates to automated gearboxes with disengaged double clutch.
Plus précisément, elle a pour objet une boîte de vitesses automatisée à arbres primaires concentriques dans un carter de mécanisme et à deux embrayages disjoints, comportant un premier embrayage agencé dans un carter d'embrayage entre le moteur et un premier arbre primaire de la boîte, un deuxième embrayage disposé à l'extrémité opposée du carter de mécanisme lié à un deuxième arbre primaire, et un arbre de transfert à l'intérieur des arbres primaires, transférant en permanence le mouvement du moteur en direction du deuxième embrayage. More specifically, it relates to an automated gearbox concentric primary shafts in a mechanism housing and disjoint two clutches, comprising a first clutch arranged in a clutch housing between the engine and a first primary shaft of the box, a second clutch disposed at the opposite end of the mechanism housing connected to a second primary shaft, and a transfer shaft within the primary shafts, continuously transferring the movement of the motor towards the second clutch.
Selon une disposition connue, certaines boîtes de vitesses à deux embrayages disjoints comportent des arbres primaires creux, et un arbre plein, qui transfère le mouvement du moteur à l'extrémité opposée de la boîte, à l'intérieur de ces derniers. According to a known provision, some gearboxes with two disjoint clutches comprise hollow primary shafts, and a solid shaft, which transfers the movement of the motor to the opposite end of the box, inside the latter.
L'arbre de transfert peut supporter tous les pignons en rotation autour de lui. Sa fonction est alors, non seulement de transmettre le couple d'une extrémité à l'autre de la boîte, mais aussi de résister aux sollicitations radiales les dentures en rotation autour de lui lors de la transmission du couple. Dans l'agencement décrit par la publication EP 0 075 408, le dessin de l'arbre transfert présente les caractéristiques suivantes : • un guidage de l'arbre transfert par les roulements disposés dans chaque carter par l'intermédiaire des pignons extrêmes en liaison avec les embrayages, et • un guidage court et insuffisant de ces pignons. The transfer shaft can support all the rotating gears around it. Its function is then not only to transmit the torque from one end to the other of the box, but also to withstand the radial forces the rotating teeth around him during transmission torque. In the arrangement described by the publication EP 0 075 408, the design of the transfer shaft has the following characteristics: • a guide of the transfer shaft by the bearings arranged in each housing through the end gears in conjunction with clutches, and • short and insufficient guidance of these gears.
Cet empilage présente l'inconvénient d'être complexe, et de faire appel à trois butées à aiguilles travaillant sous pré-charge. L'invention vise à simplifier l'arbre transfert en limitant son tôle à la transmission du couple moteur jusqu'à l'embrayage agencé à l'extrémité opposée de la boîte. Dans ce but, elle propose un agencement particulier de cet arbre transfert et des éléments d'entrée de couple dans la boîte en liaison avec les embrayages. This stack has the disadvantage of being complex, and to use three needle stops working under pre-load. The invention aims to simplify the transfer shaft by limiting its sheet to the transmission of the engine torque to the clutch arranged at the opposite end of the box. For this purpose, it proposes a particular arrangement of this transfer shaft and torque input elements in the box in connection with the clutches.
Elle prévoit en particulier que le premier arbre primaire soit un arbre creux, guidé par un premier roulement supporté par le carter d'embrayage, qui se prolonge jusqu'à un deuxième roulement supporté par le carter de mécanisme dans sa partie opposée au carter d'embrayage. It provides in particular that the first primary shaft is a hollow shaft, guided by a first bearing supported by the clutch housing, which extends to a second bearing supported by the mechanism housing in its opposite portion to the housing of clutch.
La boîte de vitesses comporte de préférence un deuxième arbre primaire creux guidé extérieurement par le deuxième roulement, et guidé intérieurement par des douilles à aiguilles autour du premier arbre primaire creux. Selon un mode de réalisation particulier de cette boîte de vitesses, l'arbre primaire de transfert disposé à l'intérieur du premier arbre primaire peut être guidé, coté moteur, par une douille à aiguilles intercalée entre lui-même et l'arbre primaire impair, et, côté opposé au moteur, par une douille à rouleaux intercalée entre lui-même et l'arbre primaire pair. Grâce à cette disposition des arbres primaires et de l'arbre transfert, la rigidité en flexion est assurée par l'arbre primaire impair, et le rôle de l'arbre transfert est bien limité à la transmission de couple. The gearbox preferably comprises a second hollow primary shaft guided externally by the second bearing, and guided internally by needle bearings around the first hollow primary shaft. According to a particular embodiment of this gearbox, the primary transfer shaft disposed inside the first primary shaft can be guided, motor side, by a needle sleeve interposed between itself and the odd primary shaft. and, opposite the motor, by a roller bushing interposed between itself and the even primary shaft. Thanks to this arrangement of the primary shafts and the transfer shaft, the flexural rigidity is provided by the odd primary shaft, and the role of the transfer shaft is well limited to torque transmission.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront clairement à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation non limitatif de celle-ci, en liaison avec les dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 est une vue en coupe de la boîte de vitesses, - la figure lA est un agrandissement partiel de la figure 1, et - la figure 2 est une vue en coupe des arbres primaires de la boîte. La boîte de vitesses 1, illustrée par les figures, est une boîte de vitesses automatisée à deux embrayages disjoints. Elle comporte deux embrayages 2, 3. Le premier embrayage 2 est agencé entre le moteur (non représenté) et la boîte de vitesses 1. Il est relié à un premier arbre primaire creux 4, dédié aux rapports de rang impair. Le premier embrayage 2 est logé dans un carter d'embrayage 5. Il appartient à un dispositif de couplage, comprenant aussi un volant amortisseur 6, fixé sur le vilebrequin 7 du moteur. L'embrayage proprement dit 2 est un embrayage sec. Il est composé d'un plateau d'accueil 8, guidé et porté par l'intermédiaire d'un roulement 9 par l'arbre primaire impair 4, d'un plateau de pression 11, et d'un mécanisme comportant principalement un diaphragme 12 et un couvercle d'embrayage 13. Le fonctionnement de l'embrayage 2 est inverse du fonctionnement usuel des embrayages d'entrée de boîte de vitesses manuelle. Il est ouvert au repos, en vue d'assurer une situation sûre de refuge en cas d'avarie de pilotage. Sa fermeture nécessite une poussée permanente sur le diaphragme 12. Le plateau d'accueil est guidé et porté par l'arbre primaire impair 4, de manière à ce que l'effort appliqué par la butée d'embrayage 14 sur le diaphragme 13, soit repris par le roulement 9 de la boîte, et non par le vilebrequin 7. Le volant amortisseur 6 est fixé et monté sur le vilebrequin 7. L'embrayage 2 est fixé et monté sur l'arbre primaire impair 4 de la boîte 1. La transmission du mouvement du volant amortisseur 6 à l'embrayage 2, est assurée par exemple, par une cannelure mâle sur le plateau d'accueil 8 et une cannelure femelle sur le flasque de sortie 16 du volant amortisseur 6. La boîte de vitesses 1 est une boîte automatisée à arbres primaires concentriques 4, 17, 18 dans le carter de mécanisme 22 et à deux embrayages disjoints 2, 3 : elle comporte un premier embrayage 2 agencé dans le carter d'embrayage 5 entre le moteur et le premier arbre primaire 4 de la boîte, et un deuxième embrayage 3 disposé à l'extrémité opposée du carter de mécanisme 22. L'arbre de transfert 18 transmet en permanence le mouvement du moteur en direction du deuxième embrayage 3, placé à l'autre extrémité de la boîte. Cet embrayage est relié à un deuxième arbre primaire creux 17, qui est l'arbre primaire des rapports pairs. Other characteristics and advantages of the present invention will emerge clearly from a reading of the following description of a nonlimiting embodiment thereof, in conjunction with the appended drawings, in which: FIG. FIG. 1 is a partial enlargement of FIG. 1, and FIG. 2 is a sectional view of the primary shafts of the box. The gearbox 1, illustrated by the figures, is an automated gearbox with two disjointed clutches. It comprises two clutches 2, 3. The first clutch 2 is arranged between the motor (not shown) and the gearbox 1. It is connected to a first hollow primary shaft 4, dedicated to odd-order ratios. The first clutch 2 is housed in a clutch housing 5. It belongs to a coupling device, also comprising a damping flywheel 6, fixed on the crankshaft 7 of the engine. The actual clutch 2 is a dry clutch. It is composed of a reception plate 8, guided and carried by means of a bearing 9 by the odd primary shaft 4, a pressure plate 11, and a mechanism comprising mainly a diaphragm 12 and a clutch cover 13. The operation of the clutch 2 is the reverse of the usual operation of the manual transmission input clutches. It is open at rest, in order to ensure a safe situation of refuge in the event of a flight failure. Its closure requires a permanent push on the diaphragm 12. The receiving plate is guided and carried by the odd primary shaft 4, so that the force applied by the clutch abutment 14 on the diaphragm 13 is taken by the bearing 9 of the box, and not by the crankshaft 7. The damping flywheel 6 is fixed and mounted on the crankshaft 7. The clutch 2 is fixed and mounted on the odd primary shaft 4 of the box 1. The transmission of the movement of the damping flywheel 6 to the clutch 2 is ensured for example by a male groove on the receiving plate 8 and a female groove on the output flange 16 of the damping flywheel 6. The gearbox 1 is an automated gearbox with concentric primary shafts 4, 17, 18 in the mechanism housing 22 and two disjointed clutches 2, 3: it comprises a first clutch 2 arranged in the clutch housing 5 between the engine and the first primary shaft 4 of the box, and a second clutch 3 disposed at the opposite end of the mechanism housing 22. The transfer shaft 18 continuously transmits the movement of the motor towards the second clutch 3, placed at the other end of the box. This clutch is connected to a second hollow primary shaft 17, which is the primary shaft of the even ratios.
Le premier arbre primaire creux 4 est guidé par un premier roulement 36 supporté par le carter d'embrayage 22. Il se prolonge jusqu'au deuxième roulement 37 supporté par le carter de mécanisme 22 dans sa partie opposée au carter d'embrayage 5. The first hollow primary shaft 4 is guided by a first bearing 36 supported by the clutch housing 22. It extends to the second bearing 37 supported by the mechanism housing 22 in its portion opposite to the clutch housing 5.
Le deuxième arbre primaire creux 17 est guidé extérieurement par le deuxième roulement 37, et guidé intérieurement par des douilles à aiguilles 46 (cf. figure 2) autour du premier arbre primaire creux 4. L'arbre 17 est lié au moteur par l'embrayage 3 et par un arbre de transfert 18, concentrique et placé à l'intérieur des deux arbres primaires creux 4, 17. Un manchon cannelé 19 est fixé sur un flasque 21, fixé sur le plateau d'accueil 8 du premier embrayage 2, lui-même solidaire du volant amortisseur 6. Ce dernier assure ainsi le filtrage des vibrations de torsion du moteur, pour les deux embrayages 2, 3. Le second embrayage 3 est par exemple de type multidisque humide lubrifié et refroidi par le barbotage d'huile. Il est agencé dans un compartiment dédié 22a du carter de mécanisme 22, de manière à pouvoir ajuster le niveau d'huile requis pour son bon fonctionnement indépendamment du niveau requis dans le compartiment 22b des pignons. Il possède une cloche extérieure 23, soudée sur un manchon cannelé 24, qui est monté sur l'arbre primaire pair 17. Il possède également une cloche intérieure 26, soudée sur un autre manchon cannelé 27, monté sur l'arbre de transfert 18. Entre les deux cloches 23, 26, est disposé un ensemble de disques 28, reliés de manière alternée par des cannelures, à l'une ou l'autre des cloches 23, 26. La moitié des faces des disques sont revêtues d'un matériau de friction. Ils sont encadrés par deux plateaux de pression 29, 31. Le plateau 31 est actionné par un diaphragme 32 agissant en levier multiplicateur d'effort. Le diaphragme 32 est sollicité par une fourchette commande 33, dont la poussée lui est appliquée par une butée à billes 34. Dans l'exemple de réalisation décrit, les rapports impairs sont obtenus à partir du premier arbre primaire creux 4, et les rapports pairs sont obtenus à partir du deuxième arbre primaire creux 17. The second hollow primary shaft 17 is guided externally by the second bearing 37, and guided internally by needle bearings 46 (see FIG. 2) around the first hollow primary shaft 4. The shaft 17 is linked to the motor by the clutch 3 and by a transfer shaft 18, concentric and placed inside the two hollow primary shafts 4, 17. A splined sleeve 19 is fixed on a flange 21, fixed on the receiving plate 8 of the first clutch 2, he The latter thus ensures the filtering of the torsional vibrations of the engine, for the two clutches 2, 3. The second clutch 3 is for example of wet multi-disc type lubricated and cooled by the oil sparge. It is arranged in a dedicated compartment 22a of the mechanism housing 22, so as to adjust the oil level required for its proper operation regardless of the level required in the compartment 22b of the gears. It has an outer bell 23, welded to a splined sleeve 24, which is mounted on the even primary shaft 17. It also has an inner bell 26, welded to another grooved sleeve 27, mounted on the transfer shaft 18. Between the two bells 23, 26, is disposed a set of discs 28, alternately connected by splines, to one or other of the bells 23, 26. Half of the faces of the discs are coated with a material friction. They are framed by two pressure plates 29, 31. The plate 31 is actuated by a diaphragm 32 acting as a force multiplier lever. The diaphragm 32 is biased by a control fork 33, whose thrust is applied to it by a thrust bearing 34. In the embodiment described, the odd ratios are obtained from the first hollow primary shaft 4, and the even ratios are obtained from the second hollow primary shaft 17.
Les dentures fixes des rapports impairs sont regroupées coté moteur sur le premier arbre creux 4, tandis que les dentures fixes des rapports pairs sont regroupées sur le deuxième arbre creux 17, dans la partie de la boîte la plus éloignée du moteur. La disposition des dentures fixes entre le roulement 36 du carter d'embrayage et le roulement du carter de mécanisme 37 est mise en évidence sur la figure 2. Sur le premier arbre creux 4, on a de la droite vers la gauche, la denture commune de première et de marche arrière 39, la denture de troisième 41, la denture de cinquième 42. Ceci permet de bénéficier de l'embrayage sec décrit ci-dessus, pour les décollages en première et en marche arrière, auxquels il est bien adapté. Sur le deuxième arbre creux 17, on a de la droite vers la gauche la denture de quatrième 43 et la denture de deuxième 44. L'arbre de transfert 18 est monté dans des aiguilles de guidage 46 à l'intérieur du premier arbre creux 4, lui-même monté dans d'autres aiguilles de guidage 46, à l'intérieur du deuxième arbre creux 17. L'arbre de transfert 18 est guidé, coté moteur, par une douille à aiguilles 46 intercalée entre lui-même et le premier arbre primaire creux 4, et, côté opposé au moteur, par une douille à rouleaux 48, intercalée entre lui-même et le deuxième arbre primaire creux 17. Sont également représentés, la butée d'appui axial 47 entre les deux arbres creux, des rouleaux de guidage 48 de l'arbre de transfert 18 et, à droite du schéma, un joint d'étanchéité 51 entre le premier arbre creux 4 et l'arbre de transfert 18. La boîte 1 possède deux arbres secondaires 52, 53, respectivement en partie haute et en partie basse. Les deux pignons d'attaque 54, 56 de la couronne de pont 57 sont identiques. Le mouvement est transmis par ces deux pignons d'attaque à la couronne 57, fixée sur un boîtier de différentiel. La distance entre les arbres de la boîte est déterminée par les diamètres des baladeurs en vis-à-vis. Cette contrainte impose une distance plus grande entre l'axe des arbres primaires 4, 17 18 et l'axe de l'arbre secondaire 52 haut qu'entre l'axe des arbres primaires 4, 17 18 et l'axe de l'arbre secondaire bas 53. The odd gear fixed teeth are grouped on the motor side on the first hollow shaft 4, while the fixed teeth of the even ratios are grouped on the second hollow shaft 17, in the part of the box farthest from the engine. The arrangement of the fixed teeth between the bearing 36 of the clutch housing and the bearing of the mechanism housing 37 is highlighted in Figure 2. On the first hollow shaft 4, there is from the right to the left, the common teeth first and reverse gear 39, the third set of teeth 41, the fifth set of teeth 42. This makes it possible to benefit from the dry clutch described above, for first and reverse take-offs, to which it is well suited. On the second hollow shaft 17, from the right to the left are the fourth teeth 43 and the second teeth 44. The transfer shaft 18 is mounted in guide pins 46 inside the first hollow shaft 4 , itself mounted in other guide pins 46, inside the second hollow shaft 17. The transfer shaft 18 is guided, motor side, by a needle sleeve 46 interposed between itself and the first hollow primary shaft 4, and, opposite the motor, by a roller bushing 48, interposed between itself and the second hollow primary shaft 17. Are also shown, the axial bearing abutment 47 between the two hollow shafts, guide rollers 48 of the transfer shaft 18 and, on the right of the diagram, a seal 51 between the first hollow shaft 4 and the transfer shaft 18. The box 1 has two secondary shafts 52, 53, respectively in the upper part and in the lower part. The two drive gears 54, 56 of the bridge crown 57 are identical. The movement is transmitted by these two drive gears to the ring 57, fixed on a differential housing. The distance between the shafts of the box is determined by the diameters of the players in vis-à-vis. This constraint imposes a greater distance between the axis of the primary shafts 4, 17 18 and the axis of the secondary shaft 52 up between the axis of the primary shafts 4, 17 18 and the axis of the shaft. secondary low 53.
Dans l'exemple de réalisation non limitatif illustré par les figures 1 et lA, le pignon fou de première 58 est placé sur l'arbre secondaire haut 52 pour permettre des ratios courts, malgré le fait que l'arbre primaire impair 4 est creux. Le pignon fou de première 58 possède une seconde denture 59 qui engrène avec le pignon fou de marche arrière 61, agencé sur l'arbre secondaire bas 53. Le pignon fou de première 58 exerce aussi la fonction de pignon intermédiaire de marche arrière, tandis que l'arbre secondaire haut 52 exerce la fonction d'arbre intermédiaire de marche arrière. In the nonlimiting exemplary embodiment illustrated by FIGS. 1 and 1A, the first idle gear 58 is placed on the high secondary shaft 52 to allow short ratios, despite the fact that the odd primary shaft 4 is hollow. The first idle gear 58 has a second toothing 59 which meshes with the reverse idle gear 61, arranged on the lower sub-shaft 53. The first idle gear 58 also performs the reverse idler function, while the secondary high shaft 52 performs the reverse countershaft function.
En continuant vers la gauche, l'arbre secondaire haut 52 porte le pignon fou de troisième 62, puis le pignon fou de quatrième 63. Un premier synchroniseur double 64 permet d'engager les rapports de première et de troisième. Un premier synchroniseur simple 65 permet d'engager le rapport de quatrième. L'arbre secondaire bas 53 porte, de droite à gauche, le pignon fou de marche arrière 61, le pignon fou de cinquième 66, puis le pignon fou de deuxième 67. Continuing to the left, the secondary high shaft 52 carries the third idler gear 62, then the fourth idler gear 63. A first dual synchronizer 64 can engage the first and third gear. A first simple synchronizer 65 makes it possible to engage the fourth gear. The low secondary shaft 53 carries, from right to left, the reverse idler gear 61, the fifth idler gear 66, then the second idler gear 67.
L'engagement des rapports de cinquième et de marche arrière est assuré par un deuxième synchroniseur double 69, et celui du rapport de deuxième, par un deuxième synchroniseur simple 71. En conclusion, il faut souligner les points suivants : • l'arbre primaire impair creux, guidé par le roulement supporté par le carter d'embrayage, se prolonge jusque sous le roulement supporté par le carter de mécanisme, • l'arbre primaire impair est creux pour accueillir l'arbre transfert, • l'arbre primaire pair, également creux, est guidé extérieurement par le roulement supporté par le carter de mécanismes ; il est guidé intérieurement par des douilles à aiguilles, intercalées entre lui-même et l'arbre primaire impair, • l'arbre transfert, placé à l'intérieur de l'arbre primaire impair, est guidé coté moteur par une douille à aiguilles intercalée entre lui-même et l'arbre primaire impair et côté opposé au moteur, par une douille à rouleaux intercalée entre lui-même et l'arbre primaire pair. The commitment of the fifth and reverse gear is provided by a second double synchronizer 69, and that of the second gear, by a second simple synchronizer 71. In conclusion, the following points must be emphasized: • the odd primary shaft hollow, guided by the bearing supported by the clutch housing, extends as far as under the bearing supported by the mechanism housing, • the odd primary shaft is hollow to accommodate the transfer shaft, • the primary shaft pair, also hollow, is guided externally by the bearing supported by the casing of mechanisms; it is guided internally by needle bushings, inserted between itself and the odd primary shaft, • the transfer shaft, placed inside the odd primary shaft, is guided on the motor side by an interposed needle bush between itself and the odd primary shaft and side opposite the motor, by a roller sleeve interposed between itself and the even primary shaft.
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