FR3075299B1 - Boite de vitesses a double embrayage comportant une liaison entre les deux arbres primaires - Google Patents

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Abstract

Boîte de vitesses à double embrayage pour véhicule automobile comportant deux arbres primaires (4, 8) disposés suivant un même axe, des pignons disposés suivant cinq plans transversaux formant des rapports de vitesse, deux arbres secondaires parallèles (12, 14), et une liaison entre les deux arbres primaires (4, 8) en passant par des pignons des rapports afin de réduire la vitesse du deuxième arbre primaire (8) par rapport à celle du premier (4), cette boîte de vitesses étant remarquable en ce qu'elle comprend sur le premier arbre primaire (4) un troisième plan comportant un pignon libre du troisième rapport (50) porté parle premier arbre secondaire (12), un quatrième plan comportant un pignon libre du cinquième rapport (64) porté par le deuxième arbre secondaire (14), et un cinquième plan comportant un pignon libre du septième rapport (60) porté par le deuxième arbre secondaire (14).

Description

BOITE DE VITESSES A DOUBLE EMBRAYAGE COMPORTANT UNE LIAISON ENTRE LES DEUX ARBRES PRIMAIRES
La présente invention concerne une boîte de vitesses à double embrayage pour un véhicule automobile, ainsi qu’un véhicule automobile équipé d’une telle boîte de vitesses.
Un type de boîte de vitesses connu, présenté notamment par le document FR-A1-2971572, comporte deux embrayages reliés à une motorisation, entraînant chacun un arbre primaire disposé suivant un axe commun, et comporte deux arbres secondaires parallèles. Par la suite par convention, dans la direction axiale le côté comprenant la motorisation est appelé côté avant.
La figure 6 de ce document de l’art antérieur FR-A1-2971572, présente un premier arbre primaire lié à un premier embrayage, qui entraîne des pignons disposés vers l’arrière de la boîte de vitesses suivant deux plans transversaux. Le deuxième arbre primaire lié au deuxième embrayage, comportant un perçage axial recevant le premier arbre primaire, entraîne des pignons disposés vers l’avant de la boîte de vitesses suivant deux plans transversaux.
Chaque plan transversal comporte un pignon fixe lié à un arbre primaire, et sur chaque arbre secondaire un pignon libre en rotation qui peut être engagé sur l’arbre le supportant par un dispositif de synchronisation.
On a dans le premier plan transversal en partant du côté avant de la boîte de vitesses, sur un deuxième arbre secondaire un pignon libre du deuxième rapport engrené avec un pignon fixe du deuxième arbre primaire, et sur un premier arbre secondaire un pignon libre de marche arrière engrené avec le pignon libre du deuxième rapport.
On a dans le deuxième plan transversal sur le premier arbre secondaire un pignon libre du quatrième rapport et sur le deuxième arbre secondaire un pignon libre du sixième rapport, ces deux pignons libres étant engrenés avec un pignon fixe du deuxième arbre primaire.
On a dans le troisième plan transversal sur le premier arbre secondaire un pignon libre du troisième rapport, et sur le deuxième arbre secondaire un pignon libre de transfert qui est porté par un arbre creux de transfert relié au pignon libre du sixième rapport, ces deux premiers pignons libres étant engrenés avec un pignon fixe du premier arbre primaire,
On a dans le quatrième plan transversal sur le premier arbre secondaire un pignon libre du cinquième rapport, et sur le deuxième arbre secondaire un pignon libre du septième rapport de vitesse, ces deux pignons libres étant engrenés avec un pignon fixe du premier arbre primaire,
L’engagement du pignon libre de transfert permet de transmettre le couple venant du premier arbre primaire vers le deuxième arbre primaire en passant par l’arbre de transfert supportant ce pignon de transfert, puis par les deux pignons du sixième rapport, afin d’obtenir une vitesse de ce deuxième arbre primaire qui est réduit. En engageant aussi le pignon du deuxième rapport on obtient un premier rapport plus démultiplié. En engageant le pignon libre de marche arrière on obtient une marche arrière lente.
Toutefois cette disposition comportant sur un même plan transversal le quatrième et le sixième rapport de vitesse, et sur un autre même plan transversal le cinquième et le septième rapport de vitesse, pose des problèmes d’étagement de la gamme des rapports. En effet on obtient un écart entre le cinquième et le septième rapport qui est plus important que celui entre le quatrième et le sixième rapport, alors qu’on cherche à obtenir pour optimiser le confort et les rendements des écarts qui vont en décroissant avec la montée des rapports.
La présente invention a notamment pour but d’éviter ces inconvénients de la technique antérieure.
Elle propose à cet effet une boîte de vitesses à double embrayage pour véhicule automobile comportant deux arbres primaires disposés suivant un même axe, des pignons disposés suivant cinq plans transversaux, comprenant sur les arbres primaires des pignons fixes et sur deux arbres secondaires parallèles des pignons libres engagés par des dispositifs de synchronisation, cette boîte de vitesses comprenant sur un deuxième arbre primaire un premier plan comportant un pignon libre du deuxième rapport porté par un deuxième arbre secondaire et un pignon libre de marche arrière porté par un premier arbre secondaire, et un deuxième plan comportant un pignon libre du quatrième rapport porté par le premier arbre secondaire et un pignon libre du sixième rapport porté par le deuxième arbre secondaire, et comprenant une liaison entre les deux arbres primaires en passant par des pignons des rapports afin de réduire la vitesse du deuxième arbre primaire par rapport à celle du premier, cette boîte de vitesses étant remarquable en ce qu’elle comprend sur le premier arbre primaire un troisième plan comportant un pignon libre du troisième rapport porté par le premier arbre secondaire, un quatrième plan comportant un pignon libre du cinquième rapport porté par le deuxième arbre secondaire, et un cinquième plan comportant un pignon libre du septième rapport porté par le deuxième arbre secondaire.
Un avantage de cette boîte de vitesses est que le cinquième et le septième rapport, disposés avec le troisième rapport sur des plans distincts, comportant chacun des pignons propres qui ne sont pas utilisés pour d’autres rapports, peuvent être ajustés indépendamment des autres rapports de cette boîte, en particulier en fonction des valeurs du quatrième et du sixième rapport. On obtient un étagement qui peut être librement choisi, en particulier du quatrième au septième rapport, pouvant apporter un bon rendement sur ces rapports avec lesquels on réalise le plus de kilomètres.
La boîte de vitesses selon l’invention peut comporter de plus une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, qui peuvent être combinées entre elles.
Avantageusement, la liaison entre les deux arbres primaires passe par les pignons du troisième rapport et les pignons du quatrième rapport, et par un dispositif de synchronisation de la liaison pouvant relier directement les deux pignons libres de ces rapports.
Selon un mode de réalisation, les pignons du deuxième arbre primaire sont disposés en arrière des pignons du premier arbre primaire.
Avantageusement, le pignon fixe du troisième rapport est axialement disposé entre le pignon fixe du cinquième rapport et le pignon fixe du septième rapport.
L’invention a aussi pour objet un véhicule automobile équipé d’une boîte de vitesses à double embrayage comprenant l’une quelconque des caractéristiques précédentes.
L’invention sera mieux comprise et d’autres caractéristiques et avantages apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-après donnée à titre d’exemple, en référence au dessin annexé présentant la figure 1 qui est un schéma d’une boîte de vitesses selon l’invention.
La figure 1 présente un premier arbre primaire 4 comprenant un creux axial, relié du côté avant indiqué par la flèche AV, par un premier embrayage 6 à une motorisation 2. Un deuxième arbre primaire 8 traversant le creux du premier arbre primaire 4, est relié du côté avant par un deuxième embrayage 10 à la motorisation 2.
Les deux arbres primaires 4, 8 supportent des pignons fixes qui engrènent avec des pignons libres portés par un premier arbre secondaire 12 et un deuxième arbre secondaire 14. Chaque arbre secondaire 12, 14 comporte à son extrémité arrière un pignon de sortie 16, qui engrène avec une couronne 18 portée par un différentiel 20 répartissent le mouvement vers les deux roues motrices du véhicule.
En variante les pignons de sortie 16 peuvent être disposés sur l’extrémité avant des arbres secondaire 12, 14. La boîte de vitesses est prévue pour être disposée transversalement dans le véhicule, la motorisation 2 étant directement reliée aux embrayages 6, 10.
La boîte de vitesses comporte cinq plans transversaux de pignons réalisant les rapports de vitesse, présentés successivement du premier au cinquième en partant du côté arrière de cette boîte.
Le premier plan transversal comporte sur le deuxième arbre secondaire 14 un pignon libre du deuxième rapport 30 engrené avec un premier pignon fixe 32 du deuxième arbre primaire 8, et sur le premier arbre secondaire 12 un pignon libre de marche arrière 34 engrené avec le pignon libre du deuxième rapport 30.
Le deuxième plan transversal comporte sur le premier arbre secondaire 12 un pignon libre du quatrième rapport 40 et sur le deuxième arbre secondaire 14 un pignon libre du sixième rapport 36, ces deux pignons libres étant engrenés avec un deuxième pignon 38 fixe du deuxième arbre primaire 8.
Un premier dispositif double de synchronisation 42 disposé entre le pignon libre du deuxième rapport 30 et le pignon libre du sixième rapport 36, peut alternativement engager chacun de ces pignons avec le deuxième arbre secondaire 14.
Un deuxième dispositif double de synchronisation 44 disposé entre le pignon libre de marche arrière 34 et le pignon libre du quatrième rapport 40, peut alternativement engager chacun de ces pignons avec le premier arbre secondaire 12.
Le troisième plan transversal comporte sur le deuxième arbre secondaire 14 un pignon libre du septième rapport 60 engrené avec un troisième pignon fixe 62 du premier arbre primaire 4.
Le quatrième plan transversal comporte sur le premier arbre secondaire 12 un pignon libre du troisième rapport 50 engrené avec un quatrième pignon fixe 52 du premier arbre primaire 4.
Le cinquième plan transversal comporte sur le deuxième arbre secondaire 14 un pignon libre du cinquième rapport 64 engrené avec un cinquième pignon fixe 66 du premier arbre primaire 4.
Un troisième dispositif simple de synchronisation 54 disposé en avant du pignon libre du troisième rapport 50, peut engager ce pignon avec le premier arbre secondaire 12.
Un quatrième dispositif simple de synchronisation 56 disposé entre le pignon libre du troisième rapport 50 et le pignon libre du quatrième rapport 40, peut engager ces deux pignons l’un avec l’autre, sans les lier au premier arbre secondaire 12 portant ces pignons.
Un cinquième dispositif double de synchronisation 68 disposé entre le pignon libre du cinquième rapport 64 et le pignon libre du septième rapport 60, peut alternativement engager chacun de ces pignons avec le deuxième arbre secondaire 14.
On obtient en engageant le quatrième dispositif de synchronisation 56, une liaison entre les deux arbres primaires 4, 8 en passant par les couples de pignons du troisième rapport 50, 52 et du quatrième rapport 38, 40 disposés en série, qui réalise en partant du premier arbre primaire 4 une réduction de la vitesse du deuxième arbre primaire 8, ou à l’inverse en partant du deuxième arbre primaire une augmentation de la vitesse du premier.
On réalise en particulier après une réduction de vitesse du deuxième arbre primaire 8, le premier rapport de vitesse en utilisant le deuxième rapport de vitesse, ou un rapport de marche arrière lente en utilisant le pignon de marche arrière 34.
La boîte de vitesses selon l’invention permet d’ajuster de manière indépendante les valeurs des troisième, cinquième et septième rapports de vitesse, en choisissant le nombre de dents de leurs couples de pignons propres. On peut en particulier prévoir un étagement régulièrement décroissant des écarts entre les quatrième et cinquième, cinquième et sixième, et sixième et septième rapports, afin d’optimiser le confort et la consommation du véhicule.
De plus tous les rapports du deuxième au septième rapport de vitesse sont réalisés chacun entre un arbre primaire 4, 8 et un arbre secondaire 10, 12 avec un couple de pignon formant un unique engrènement, ce qui donne un bon rendement en particulier sur les rapports les plus élevés. On notera aussi que tous les passages du premier au septième rapport de vitesse sont réalisés avec un croisement des embrayages 6, 10 permettant de maintenir un couple appliqué sur les roues motrices.

Claims (5)

  1. REVENDICATIONS
    1 - Boîte de vitesses à double embrayage pour véhicule automobile comportant deux arbres primaires (4, 8) disposés suivant un même axe, des pignons disposés suivant cinq plans transversaux, comprenant sur les arbres primaires (4, 8) des pignons fixes et sur deux arbres secondaires parallèles (12, 14) des pignons libres engagés par des dispositifs de synchronisation (42, 44, 54, 56, 68), cette boîte de vitesses comprenant sur un deuxième arbre primaire (8) un premier plan comportant un pignon libre du deuxième rapport (30) porté par un deuxième arbre secondaire (14) et un pignon libre de marche arrière (34) porté par un premier arbre secondaire (12), et un deuxième plan comportant un pignon libre du quatrième rapport (40) porté par le premier arbre secondaire (12) et un pignon libre du sixième rapport (36) porté par le deuxième arbre secondaire (14), et comprenant une liaison entre les deux arbres primaires (4, 8) en passant par des pignons des rapports afin de réduire la vitesse du deuxième arbre primaire (8) par rapport à celle du premier (4), caractérisée en ce qu’elle comprend sur le premier arbre primaire (4) un troisième plan comportant un pignon libre du troisième rapport (50) porté par le premier arbre secondaire (12), un quatrième plan comportant un pignon libre du cinquième rapport (64) porté par le deuxième arbre secondaire (14), et un cinquième plan comportant un pignon libre du septième rapport (60) porté par le deuxième arbre secondaire (14).
  2. 2 - Boîte de vitesses selon la revendication 1, caractérisée en ce que la liaison entre les deux arbres primaires (4, 8) passe par les pignons du troisième rapport (50, 52) et les pignons du quatrième rapport (38, 40), et par un dispositif de synchronisation de la liaison (56) pouvant relier directement les deux pignons libres (40, 50) de ces rapports.
  3. 3 - Boîte de vitesses selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que les pignons du deuxième arbre primaire (8) sont disposés en arrière des pignons du premier arbre primaire (4).
  4. 4 - Boîte de vitesses selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le pignon fixe du troisième rapport (52) est axialement disposé entre le pignon fixe du cinquième rapport (66) et le pignon fixe du septième rapport (62).
  5. 5 5 - Véhicule automobile équipé d’une boîte de vitesses à double embrayage, caractérisé en ce que cette boîte de vitesses est selon l’une quelconque des revendications précédentes.
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