WO2007000521A2 - Systeme de boite de vitesses a trains epicycloidaux - Google Patents

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Grégory FLIPPE
Dominique Jonquet
Marc Logez
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Definitions

  • the present invention relates to the field of transmissions, especially for motor vehicles, consisting of planetary gear controlled by friction elements such as clutches and brakes to obtain a plurality of transmission ratios stages.
  • transmissions are associated with a starting member such as a hydraulic torque converter or a coupler, with or without a bridging clutch.
  • Such four-speed transmissions employing two planetary gears, five friction elements and a hydraulic torque converter are known.
  • the document FR-A-2 656 055 describes a multi-speed automatic transmission comprising a first power path according to a first fixed speed ratio comprising a first and a second clutch, and a second power path following a second fixed speed ratio greater than first and same direction and having a third clutch, and secondly a double planetary gear concentric to the output shaft having a first element connected to the input shaft by the first power path by means of the first clutch a second element secured to the output shaft, a third element connected to the output shaft by the second power path by means of the third clutch and immobilized by means of a first brake, and a fourth element connected to the input shaft by the first power path by means of the second clutch and immobilized by means of a second brake.
  • Such an arrangement can provide six forward speeds and a rear speed while being relatively complex.
  • the present invention aims to obtain a gearbox with planetary gear trains of relatively simple and economical structure to obtain a high number of speeds, for example from five to seven, from a reasonable number of couplers, for example six.
  • the proposed planetary gearbox system includes an input member, an output member coaxial with the input member, two planetary gear trains, and five clutches for obtaining a plurality of transmission ratios.
  • the system may further comprise an epicyclic speed multiplier train to obtain at least one additional speed, each clutch acting between, on the one hand, an element of one of said epicyclic gear trains and, on the other hand, on the one hand, the earth element, the input element, the output element or another element of said epicyclic gear trains.
  • Each epicyclic gear train comprises a sun gear, and satellite gears supported by a planet carrier.
  • the multiplier train comprises stage satellite gears.
  • the speeds of rotation of the gears can be relatively low, resulting in less wear and reduced noise.
  • the system comprises a single power input.
  • the system is equipped with a damper associated with the input, said damper being disposed directly between said inlet and the output of a heat engine.
  • the output of the engine can be formed by a shaft driven directly by a crankshaft of the engine. It is thus possible to dispense with the presence of a torque converter of the hydraulic type of mass, of size and of high cost and which also generates significant losses of energy by heating.
  • One or more of the couplers may be dimensioned such that they are able to ensure the movement of the vehicle from the stop and this repeatedly.
  • the system may further comprise a planetary epicyclic gear train for obtaining at least two additional speeds, the multiplier train comprising a planet carrier permanently connected to the input and a permanently connected ring gear. at the entrance train.
  • Each coupler is bonded on the one hand to the element of one of said planetary gear trains and on the other hand to earth, the input, the output, or another element of said epicyclic gear trains.
  • Each epicyclic gear train comprises a sun gear, satellite gears supported by a planet carrier and a ring gear.
  • the addition of a speed multiplier train makes it possible to obtain fifth and sixth speeds in addition to the input and output trains supplying the first four speeds.
  • a coupler can be formed by a clutch or a brake.
  • the system may further comprise an epicyclic speed divider train to obtain at least two additional speeds, each clutch acting between on the one hand an element of one of said epicyclic gear trains and on the other hand, the stationary housing element, the input element, or another element of said epicyclic gear trains, each epicyclic gear train comprising a sun gear, planet gears supported by a planet carrier, and a ring gear, the divider train being arranged upstream of the entry train.
  • the addition of a gear divider train provides fifth, and sixth speeds in addition to the input and output trains providing the first four speeds.
  • a coupler can be formed by a clutch or a brake.
  • the system may comprise an epicyclic speed multiplier train, an epicyclic speed divider train, and an additional coupler to obtain at least three additional speeds, each coupler acting between on the one hand an element of a said epicyclic gear trains and secondly the earth element, the input element, the output element or another element of said epicyclic gear trains, each epicyclic gear train comprising a sun gear, planet gears supported by a planet carrier , and a crown.
  • a coupler can be formed by a clutch or a brake.
  • FIG. 1 is a schematic view of a box of epicyclic gear wheels according to a first embodiment
  • FIG. 2 represents the selection grid of the couplers
  • Figure 3 is a diagram showing the staggering speeds
  • Figure 4 is a schematic view of an epicyclic gearbox according to another embodiment
  • Figure 5 shows the selection grid of the couplers for Figure 4
  • Fig. 6 is a diagram showing the corresponding staggering of velocities
  • Figure 7 is a schematic view of an epicyclic gearbox according to another embodiment
  • - Figure 8 is a schematic view of an epicyclic gearbox according to another embodiment
  • FIG. 9 represents the selection grid of the couplers for FIG. 8;
  • FIG. 10 is a corresponding diagram showing the staggering of the speeds
  • - Figure 11 is a schematic view of an epicyclic gearbox according to another embodiment
  • Figure 12 is a schematic view of an epicyclic gearbox according to another embodiment
  • Figure 13 shows the selection grid of the couplers
  • FIG. 14 is a diagram showing the staggering of the speeds
  • Figures 15 to 17 are schematic views of an epicyclic gearbox according to other embodiments.
  • the transmission 1 comprises, in a casing, not shown, an input shaft 2, an output shaft 3 parallel to the input shaft 2, an input gear 4, an output train 5, and a multiplier train 6.
  • the input shaft 2 is connected to a heat engine 8 by a torque damper 9.
  • the input gear 4 comprises a sun gear 10, a planet carrier 11 provided with circumferentially regularly spaced planet gears 12 and a ring gear 13.
  • the ring 13 is connected to the output shaft 3.
  • the output gear 5 comprises a sun gear 14, a planet carrier 15 carrying a plurality of planet gears 16 and a ring gear 17.
  • the planet carrier 15 is connected to the output shaft 3.
  • the ring gear 13 4 and the planet carrier 15 of the output gear 5 are connected in constant rotation with the output shaft 3.
  • the ring 17 of the output gear 5 is permanently connected with the planet carrier 11 of the gear train. entry 4.
  • the multiplier train 6 comprises a first sun gear 18, a second sun gear 19 and a planet carrier 20 carrying a plurality of first planet gears 21 and a plurality of second planet gears 22 axially offset from the first planet gears 21.
  • the first sun gear 18 is permanently rotatably connected to the input shaft 2 and meshes with the first gears
  • the second solar gear 19 is permanently connected to the sun gear 14 of the output gear 5 and meshes with the second planet gears 22.
  • the number of teeth of the first planet gears 21 is smaller than the number of teeth of the second planet gears 22.
  • the first planet gears 21 and the second planet gears 22 are coupled in rotation about their common geometrical axis. Thus the linear speed of the second planet gears 22 is greater than that of the first planet gears 21.
  • the multiplier train 6 is devoid of a crown.
  • the transmission further comprises six couplers or clutches called “brakes” when they act between an element of the planetary gear trains and the ground, that is to say a fixed point such as the gearbox housing and called “clutches” When they act between an element of the planetary gear trains and the input shaft, the output shaft or another element of said epicyclic gear trains.
  • the clutch 23 is disposed between the sun gear 10 of the input gear 4 and the input shaft 2.
  • the clutch 24 is disposed between the planet carrier 11 of the input gear 4 and the drive shaft. input 2, said planet carrier 11 being permanently connected to the ring gear 17 of the output gear 5.
  • the brake 25 is disposed between the sun gear 10 of the input gear 4 and the ground and makes it possible to lock the sun gear 10 temporarily.
  • the brake 26 is disposed between the ring 17 of the output gear 5 and the earth and makes it possible to lock the ring 17 and the planet carrier 11 of the input gear 4 temporarily.
  • the brake 27 is disposed between the sun gear 14 of the output gear 5 and the earth and makes it possible to lock the sun gear 14 temporarily.
  • the brake 28 is disposed between the planet carrier 20 of the multiplier train and the earth and makes it possible to block said planet carrier 20 to drive the sun gear 14 at a speed equal to the product of the speed of the input shaft 2 by the ratio of the number of teeth of the second planet gears 22 to the number of teeth of the first planet gears 21.
  • the transmission operates as follows, see also FIG. 2.
  • the sun gear 10 of the train 4 is driven at the same speed as the input shaft 2.
  • the planet carrier 11 of the input train 4, and the ring 17 of the output gear 5 are immobilized by said brake 26.
  • This results that the planet gears 12 of the input gear 4 are driven in a direction of rotation opposite to that of the input shaft 2.
  • the crown 12 of the input gear 4, meshing with the planet gears 11, turns in the same direction of rotation as said planet gears 11.
  • the output shaft 3 integral in rotation with the ring gear 12 is thus driven in a direction of rotation opposite that of the input shaft 2, hence a reverse gear.
  • the clutch 23 and the brake 27 are engaged.
  • the sun gear 14 of the output gear 5 is immobilized.
  • the output shaft 3 is driven by the planet carrier 15 of the output gear 5 whose planet gears 16 meshing with the ring gear 17 and with the sun gear gear 14.
  • the sun gear 10 of the input gear 4 is driven at the same speed as the input shaft 2.
  • the permanent link between the planet carrier 11 of the input gear 4 and the ring 17 of the output gear 5 transmits an internal torque and ensures a reduction. This results in a sharp overall reduction in speed.
  • the torque passes through the input train 4 and the output gear 5.
  • the gear ratio depends on the input gear 4 and the output gear 5.
  • the clutch 24 and the brake 27 are engaged.
  • the sun gear 14 of the output gear 5 is immobilized.
  • the solar gear 10 of the input gear 4 is free.
  • the ring 17 of the output gear 5 and the planet carrier 11 of the input gear 4 are coupled to the input shaft 2 in rotation.
  • the ring 17 of the output gear 5 interacts with the planet carrier 15 integral with the output shaft 3 from which an output speed slightly higher than the previous one at equal input speed.
  • the torque passes through the output gear 5.
  • the gear ratio depends on the output gear 5.
  • the clutches 23 and 24 are engaged.
  • the sun gear 10 and the planet carrier 11 of the input gear 4 are driven at the same speed as the input shaft 2.
  • the ring 13 of the input gear 4 and the output shaft 3 therefore rotate. at the same speed.
  • the torque passes through the input train 4 and the output gear 5.
  • the gear ratio is equal to 1.
  • the clutch 24 and the brake 25 are engaged.
  • the solar gear 10 of the input gear 4 is immobilized.
  • the planet carrier 11 of the input gear 4 is coupled to the input shaft 2.
  • the crown 13 of the input gear 4 is driven at a higher speed than in the previous gear because of the reaction of the gears satellites 12 on the sun gear 10 still.
  • the torque passes through the input train 4.
  • the gear ratio depends on the input gear 4.
  • the brake 28 is actuated.
  • the brakes 26 and 27 are kept inactive.
  • the planet carrier 20 of the multiplier train 6 is immobilized.
  • the sun gear 14 of the output gear 5 at a speed equal to the product of the speed of the input shaft 2 by the ratio of the number of teeth of the second planet gears 22 to the number of teeth of the first planet gears 21, the first planet gears 21 and the second planet gears 22 being coupled in rotation.
  • the clutch 24 is also engaged.
  • the ring 17 of the output gear 5 is driven by the input shaft 2 via said clutch 24.
  • the planet carrier 15 of the output gear 5 is driven at an intermediate speed between the speed of the solar gear 14 which is equal to the speed of the input shaft 2 and the speed of the ring 17 of the output gear 5 greater than the speed of the input shaft 2.
  • the torque passes through the multiplier train 6 and the output train 5.
  • the gear ratio depends on the reductions offered by these two trains.
  • the brake 25 is actuated and blocks the sun gear 10 of the input gear 4, while the sun gear 14 of the output gear 5 rotates at a high speed.
  • the ring 17 of the output gear 5 and the planet carrier 11 of the input gear 4 integral in rotation are driven by reaction and transmit an internal torque.
  • the ring gear 13 of the input gear 4 is driven at a speed greater than the preceding speed, the output shaft 3 being rotatably secured. of the crown 13 of the input train 4.
  • the torque passes through the multiplier train 6, the input train 4 and the output train 5.
  • the gear ratio depends on the reductions offered by these three trains.
  • To obtain the seventh speed the clutch 23 is engaged.
  • the sun gear 10 of the input gear 4 is driven by the input shaft 2, resulting in an increase in the speed of the planet carrier 11 and the crown 17 of the train output 5 and an increase in the speed of the planet carrier 15 and the output shaft 3.
  • the torque passes through the three trains and the speed ratio depends on the reductions offered by said three trains.
  • the transmission further comprises five couplers called “brakes” when they act between an element of the planetary gear trains and the ground, that is to say a fixed point such as the case of the gearbox and called “clutches” when they act between one element of the planetary gear trains and the input shaft, the output shaft or another element of said epicyclic gear trains.
  • the transmission works as follows.
  • the sun gear 109 of the input gear 104 is driven at the same speed as the input shaft 102.
  • the planet carrier 110 of the gear train 104, and the ring 116 of the output gear 105 are immobilized by said brake 125.
  • the planet gears 111 of the input gear 104 are driven in a direction of rotation opposite to that of the shaft of 102.
  • the ring 112 of the input gear 104, meshing with the planet gears 111, rotates in the same direction of rotation as said planet gears 111.
  • the output shaft 103 integral in rotation with the crown 112 is therefore driven in a direction of rotation opposite to that of the input shaft 102, hence a reverse gear.
  • the clutch 223 is disposed between the input shaft 202 and the sun gear
  • the clutch 224 is disposed between the input shaft 202 and the planet carrier 211 of the input gear 204, said planet carrier 211 being permanently connected to the crown 217 of the train 205.
  • the clutch 225 is disposed between the ring 222 of the divider train 206 and the sun gear 210 of the input gear 204.
  • the ring 213 of the input gear 204 meshing with the planet gears 212, turns in the same direction of rotation as said planet gears 212.
  • the output shaft 203 integral in rotation with the crown
  • a reverse gear ratio with a strong reduction depending on that offered by the divider train and gear ratio between the gearing solar 210 and the ring 213 of the input gear 204 is obtained by actuating the engagement clutch 223 and the brake 227.
  • a locking position of the output shaft can be obtained by actuating the brakes 226 and 227 or the brakes 227 and 228.
  • the clutch 225 and the brake 228 are engaged.
  • the solar gear 214 of the output gear 205 is immobilized.
  • the planet carrier 211 of the input gear 204 and the crown 217 of the output gear 205 are driven at the same speed as the input shaft 202.
  • the planet carrier 215 of the output gear 205 is driven by the crown 217 and reacts on the fixed sun gear 214.
  • the gear ratio depends on the reduction offered by the output gear 205.
  • a rotary damper 209 is disposed directly between the motor 208 and the transmission 201 which eliminates the disadvantages of mass, size, cost and low efficiency of a hydraulic converter.
  • the setting in motion of the vehicle while passing in reverse, or in first gear is done by means of the clutch 225.
  • the setting in motion of the vehicle in forward or reverse can be effected by the use of brake 227 for reverse and brake 228 for forward.
  • the brakes 227 and 228 are then dimensioned more strongly than the other couplers to be able to ensure the moving of the vehicle from the stop without wear too fast.
  • the transmission 301 comprises, in a casing (not shown), an input shaft 302, an output shaft 303 parallel to the input shaft 302, an input gear 304, an output gear 305 , a multiplier train 306, and a divider train 307.
  • the input shaft 302 is connected to a heat engine 308 by a torque damper 309.
  • the input gear 304 includes a sun gear 310, a planet carrier 311 provided with circumferentially spaced planet gears 312 and a ring gear 313.
  • the ring 313 is connected to the output shaft 303.
  • the output gear 305 comprises a sun gear 314, a planet carrier 315 carrying a plurality of planet gears 316 and a crown 317.
  • the planet carrier 315 is connected to the output shaft 303.
  • the clutch 327 is disposed between the ring 326 of the divider gear 307 and the sun gear 310 of the input gear 304.
  • the clutch 328 is disposed between the crown 326 of the divider train 307 and the planet carrier 311 of the input gear 304, said planet carrier 311 being permanently connected to the ring 317 of the output gear 305.
  • the brake 329 is disposed between the ring gear 310 and the earth and allows to lock the crown 310 temporarily.
  • the brake 330 is disposed between the ring 317 of the output gear 305 and the earth and makes it possible to lock the ring 317 and the planet carrier 311 of the input gear 304 temporarily.
  • clutch 328 and brake 331 are engaged.
  • the solar gear 314 of the output gear 305 is immobilized.
  • the sun gear 310 of the input gear 304 is free.
  • the ring 317 of the output gear 305 and the planet carrier 311 of the input gear 304 are coupled to the intermediate shaft 333 in rotation.
  • the ring 317 of the output gear 305 interacts with the planet carrier 315 integral with the output shaft 303 from which an output speed slightly higher than the previous one at equal input speed.
  • the torque passes through the divider train 307 and the output gear 305.
  • the clutch 332 is actuated.
  • the brakes 330 and 331 are kept inactive.
  • the sun gear 314 of the output gear 305 is coupled to the ring 321 of the multiplier train 306.
  • the ring 321 of the multiplier train 306 is driven at a high speed by the co-operation with the coils.
  • the planet carrier 334 is permanently rotatably connected to the planet carrier 311 of the input train 304.
  • the planet gears 312 of the input train 304 are continuously rotatably connected to the outer planet gears 336.
  • the clutch 328 temporarily couples, on the one hand, the intermediate shaft 333, and, secondly, the planet carrier 311 of the input train 304 and the double planet carrier 334.
  • the brake 330 temporarily couples the earth carrier, the planet carrier 311 of the transmission train. Input 304 and double planet carrier 334.
  • the other elements of the transmission are similar to those of Figure 12.
  • the transmission operates as follows. When engaging the clutch 327 and the brake 330, the sun gear 310 of the input gear 304 is driven at the same speed as the intermediate shaft 333.
  • the planet carrier 311 of the input gear 304 is immobilized by said brake 330.
  • the planet gears 312 of the input gear 304 are driven in a direction of rotation opposite to that of the intermediate shaft 333.
  • clutch 328 and brake 331 are engaged.
  • the solar gear 314 of the output gear 305 is immobilized.
  • the sun gear 310 of the input gear 304 is free.
  • the planet carrier 311 of the input gear 304 and the double planet carrier 334 of the output gear 305 are coupled to the intermediate shaft 333 in rotation.
  • the rotation of the outer gears 336 is ensured by the reaction of the inner gears 335 on the sun gear 314.
  • the torque passes through the divider train 307 and the output gear 305.
  • the gear ratio depends on the reduction offered by the divider train 307 and the output gear 305.
  • clutches 327 and 328 are engaged.
  • the sun gear 310, the planet carriers 311 and 334 are driven at the same speed as the intermediate shaft 333.
  • the ring gear 317 and the output shaft 303 therefore rotate at the same speed as the intermediate shaft 333.
  • torque goes through the divider train 307, the output gear 305 and the input gear 304.
  • the gear ratio depends on the reduction offered by the divider train 307.
  • clutch 328 and brake 329 are engaged.
  • the sun gear 310 of the input gear 304 is immobilized.
  • the planet carrier 334 of the output gear 305 is coupled to the intermediate shaft 333.
  • the crown 317 of the output gear 305 is driven at a higher speed than in the previous speed due to the reaction of the planet gears 312 on the planet. solar gear 310 still.
  • the torque passes through the divider train 307, the output gear 305 and the input gear 304.
  • the gear ratio depends on the reductions offered by the divider train 307, the output gear 305 and the input gear 304.
  • the clutch 332 is actuated engaged with the same effect as in the previous embodiment.
  • the clutch 328 is also engaged.
  • the clutch 327 is engaged.
  • the sun gear 310 of the input gear 304 is driven by the intermediate shaft 333, resulting in an increase in the speed of the planet carriers 311 and 334 and the crown 317 of the output gear 305.
  • the torque passes through the four trains and the speed ratio depends on the reductions offered by said four trains.
  • the multiplier gear 306 without crown comprises a sun gear 318 connected to the clutch 332 and can thus be coupled to the sun gear 314 of the output train 305 or left free, and a planet carrier 319 permanently connected to the intermediate shaft 333 and provided with a row of planet gears 320 meshing with the sun gear 318.
  • the planet carriers 319 and 323 are linked constantly rotating.
  • the planet gears 320 and 324 are permanently rotatably connected, the planet gears 320 of the multiplier train 306 are of substantially greater diameter than the planet gears 324 of the divider gear 307 for driving the sun gear 318 at a speed greater than that of the input shaft 302.
  • a hydraulic converter is disposed between the engine and the transmission.
  • a rotary damper 309 is disposed directly between the motor 308 and the transmission 301 which eliminates the disadvantages of mass, size, cost and low efficiency of a hydraulic converter.
  • the setting in motion of the vehicle while passing in reverse, or in first speed is done thanks to the brake 330 for the reverse to the brake 331 for the forward movement.
  • the brakes 330 and 331 are then dimensioned more strongly than the other couplers to be able to ensure the moving of the vehicle from the stop without wear too fast.
  • the movement of the vehicle in forward or reverse can be performed by the use of the clutch 327 which is actuated engaged both in reverse and first forward speed.

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Abstract

Système de boîte de vitesses à trains épicycloïdaux, comprenant un élément d'entrée, un élément de sortie coaxial à l'élément d'entrée, deux trains épicycloïdaux (4, 5), des embrayages pour obtenir une pluralité de rapports de transmission, et un train épicycloïdal multiplicateur de vitesse (6) pour obtenir au moins une vitesse supplémentaire, chaque embrayage agissant entre d'une part un élément d'un desdits trains épicycloïdaux et d'autre part l'élément terre, l'élément d'entrée, l'élément de sortie ou un autre élément desdits trains épicycloïdaux, chaque train épicycloïdal comprenant un engrenage solaire, et des engrenages satellites supportés par un porte-satellites, le train multiplicateur (6) comprenant une pluralité d'engrenages satellites étagés (21, 22).

Description

Système de boîte de vitesses à trains épicycloïdaux
La présente invention relève du domaine des transmissions, notamment pour véhicules automobiles, constituées de trains planétaires contrôlés par des éléments de friction tels que des embrayages et des freins pour obtenir une pluralité de rapports de transmission étages. De façon conventionnelle, de telles transmissions sont associées à un organe de démarrage tel qu'un convertisseur de couple hydraulique ou un coupleur, muni ou non d'un embrayage de pontage.
On connaît de telles transmissions à quatre vitesses employant deux trains planétaires, cinq éléments de friction et un convertisseur de couple hydraulique.
Le document FR-A-2 656 055 décrit une transmission automatique multivitesses comportant un premier chemin de puissance suivant un premier rapport de vitesse fixe comportant un premier et un deuxième embrayages, et un deuxième chemin de puissance suivant un deuxième rapport de vitesse fixe supérieur au premier et de même sens et comportant un troisième embrayage, et d'autre part un train planétaire double concentrique à l'arbre de sortie comportant un premier élément relié à l'arbre d'entrée par le premier chemin de puissance au moyen du premier embrayage, un deuxième élément solidaire de l'arbre de sortie, un troisième élément relié à l'arbre de sortie par le deuxième chemin de puissance au moyen du troisième embrayage et immobilisé au moyen d'un premier frein, et un quatrième élément relié à l'arbre d'entrée par le premier chemin de puissance au moyen du deuxième embrayage et immobilisé au moyen d'un deuxième frein. Une telle disposition peut permettre d'obtenir six vitesses avant et une vitesse arrière tout en étant relativement complexe.
La présente invention vise à obtenir une boîte de vitesses à trains épicycloïdaux de structure relativement simple et économique permettant d'obtenir un nombre élevé de vitesses, par exemple de cinq à sept, à partir d'un nombre raisonnable de coupleurs, par exemple six.
Le système de boîte de vitesses à trains épicycloïdaux proposé comprend un élément d'entrée, un élément de sortie coaxial à l'élément d'entrée, deux trains épicycloïdaux, et cinq embrayages pour obtenir une pluralité de rapports de transmission. Dans un premier mode réalisation, le système peut comprendre en outre, un train épicycloïdal multiplicateur de vitesse pour obtenir au moins une vitesse supplémentaire, chaque embrayage agissant entre, d'une part, un élément d'un desdits trains épicycloïdaux et, d'autre part, l'élément terre, l'élément d'entrée, l'élément de sortie ou un autre élément desdits trains épicycloïdaux. Chaque train épicycloïdal comprend un engrenage solaire, et des engrenages satellites supportés par un porte- satellites. Le train multiplicateur comprend des engrenages satellites étages.
Les vitesses de rotation des engrenages peuvent être relativement faibles, d'où une moindre usure et un bruit réduit. Dans un mode de réalisation, le système comprend une seule entrée de puissance.
Avantageusement, le système est équipé d'un amortisseur associé à l'entrée, ledit amortisseur étant disposé directement entre ladite entrée et la sortie d'un moteur thermique. La sortie du moteur thermique peut être formée par un arbre entraîné directement par un vilebrequin du moteur thermique. On peut ainsi se passer de la présence d'un convertisseur de couple de type hydraulique de masse, d'encombrement et de coût élevé et qui génère en outre des pertes importantes d'énergie par échauffement. Un ou plusieurs des coupleurs peuvent être dimensionnés de façon telle qu'ils soient aptes à assurer la mise en mouvement du véhicule à partir de l'arrêt et ce de façon répétée.
Dans un deuxième mode de réalisation, le système peut comprendre en outre un train épicycloïdal multiplicateur de vitesses pour obtenir au moins deux vitesses supplémentaires, le train multiplicateur comprenant un porte-satellites relié de façon permanente à l'entrée et une couronne reliée de façon permanente au train d'entrée. Chaque coupleur est lié d'une part à l'élément d'un desdits trains épicycloïdaux et d'autre part à la terre, l'entrée, la sortie, ou un autre élément desdits trains épicycloïdaux. Chaque train épicycloïdal comprend un engrenage solaire, des engrenages satellites supportés par un porte-satellites et une couronne. L'ajout d'un train multiplicateur de vitesses permet d'obtenir des cinquième et sixième vitesses en sus des trains d'entrée et de sortie fournissant les quatre premières vitesses. Un coupleur peut être formé par un embrayage ou par un frein. Dans un troisième mode de réalisation, le système peut comprendre en outre, un train épicycloïdal diviseur de vitesse pour obtenir au moins deux vitesses supplémentaires, chaque embrayage agissant entre d'une part un élément d'un desdits trains épicycloïdaux et d'autre part, l'élément carter fixe, l'élément d'entrée, ou un autre élément desdits trains épicycloïdaux, chaque train épicycloïdal comprenant un engrenage solaire, des engrenages satellites supportés par un porte-satellites, et une couronne, le train diviseur étant disposé en amont du train d'entrée. L'ajout d'un train diviseur de vitesses permet d'obtenir des cinquième, et sixième vitesses en sus des trains d'entrée et de sortie fournissant les quatre premières vitesses. Un coupleur peut être formé par un embrayage ou par un frein.
Dans un quatrième mode de réalisation, le système peut comprendre un train épicycloïdal multiplicateur de vitesse, un train épicycloïdal diviseur de vitesse, et un coupleur supplémentaire pour obtenir au moins trois vitesses supplémentaires, chaque coupleur agissant entre d'une part un élément d'un desdits trains épicycloïdaux et d'autre part l'élément terre, l'élément d'entrée, l'élément de sortie ou un autre élément desdits trains épicycloïdaux, chaque train épicycloïdal comprenant un engrenage solaire, des pignons satellites supportés par un porte- satellites, et une couronne. L'ajout d'un train multiplicateur de vitesses et d'un train diviseur de vitesses permet d'obtenir des cinquième, sixième et septième vitesses en sus des trains d'entrée et de sortie fournissant les quatre premières vitesses. Un coupleur peut être formé par un embrayage ou par un frein.
La présente invention sera mieux comprise à l'étude de la description détaillée de quelques modes de réalisation pris à titre d'exemples nullement limitatifs et illustrés par les dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 est une vue schématique d'une boîte de vitesses à trains épicycloïdaux selon un premier mode de réalisation; la figure 2 représente la grille de sélection des coupleurs; la figure 3 est un diagramme montrant l'échelonnement des vitesses ; la figure 4 est une vue schématique d'une boîte de vitesses à trains épicycloïdaux selon un autre mode de réalisation ; la figure 5 représente la grille de sélection des coupleurs pour la figure 4 ; la figure 6 est un diagramme montrant l'échelonnement correspondant des vitesses ; la figure 7 est une vue schématique d'une boîte de vitesse à trains épicycloïdaux selon un autre mode de réalisation ; - la figure 8 est une vue schématique d'une boîte de vitesses à trains épicycloïdaux selon un autre mode de réalisation ;
- la figure 9 représente la grille de sélection des coupleurs pour la figure 8 ;
- la figure 10 est un diagramme correspondant montrant l'échelonnement des vitesses ; - la figure 11 est une vue schématique d'une boîte de vitesses à trains épicycloïdaux selon un autre mode de réalisation ; la figure 12 est une vue schématique d'une boîte de vitesses à trains épicycloïdaux selon un autre mode de réalisation ; la figure 13 représente la grille de sélection des coupleurs ; - la figure 14 est un diagramme montrant l'échelonnement des vitesses ; et les figures 15 à 17 sont des vues schématiques d'une boîte de vitesses à trains épicycloïdaux selon d'autres modes de réalisation.
Comme on peut le voir sur la figure 1, la transmission 1 comporte, dans un carter non représenté, un arbre d'entrée 2, un arbre de sortie 3 parallèle à l'arbre d'entrée 2, un train d'entrée 4, un train de sortie 5, et un train multiplicateur 6. L'arbre d'entrée 2 est relié à un moteur thermique 8 par un amortisseur de couple 9.
Le train d'entrée 4 comprend un engrenage solaire 10, un porte- satellites 11 pourvu de pignons- satellites 12 circonférentiellement régulièrement espacés et une couronne 13. La couronne 13 est reliée à l'arbre de sortie 3. Le train de sortie 5 comprend un engrenage solaire 14, un porte- satellites 15 portant une pluralité de pignons- satellites 16 et une couronne 17. Le porte- satellites 15 est relié à l'arbre de sortie 3. En d'autres termes, la couronne 13 du train d'entrée 4 et le porte-satellites 15 du train de sortie 5 sont reliés en rotation en permanence avec l'arbre de sortie 3. La couronne 17 du train de sortie 5 est reliée en permanence avec le porte-satellites 11 du train d'entrée 4.
Le train multiplicateur 6 comprend un premier engrenage solaire 18, un deuxième engrenage solaire 19 et un porte- satellites 20 portant une pluralité de premiers pignons-satellites 21 et une pluralité de deuxièmes pignons- satellites 22 décalés axialement par rapport aux premiers pignons-satellites 21. Le premier engrenage solaire 18 est relié en rotation de façon permanente à l'arbre d'entrée 2 et engrène avec les premiers pignons-satellites 21. Le deuxième engrenage solaire 19 est relié en rotation de façon permanente à l'engrenage solaire 14 du train de sortie 5 et engrène avec les deuxièmes pignons-satellites 22. Le nombre de dents des premiers pignons- satellites 21 est inférieur au nombre de dents des deuxièmes pignons-satellites 22. Les premiers pignons- satellites 21 et les deuxièmes pignons- satellites 22 sont couplés en rotation autour de leur axe géométrique commun. Ainsi la vitesse linéaire des deuxièmes pignons- satellites 22 est supérieure à celle des premiers pignons-satellites 21. Le train multiplicateur 6 est dépourvu de couronne.
La transmission comprend en outre six coupleurs ou embrayages appelés « freins » lorsqu'ils agissent entre un élément des trains épicycloïdaux et la terre, c'est- à-dire un point fixe tel que le carter de la boîte de vitesses et appelés « embrayages » lorsqu'ils agissent entre un élément des trains épicycloïdaux et l'arbre d'entrée, l'arbre de sortie ou un autre élément desdits trains épicycloïdaux.
L'embrayage 23 est disposé entre l'engrenage solaire 10 du train d'entrée 4 et l'arbre d'entrée 2. L'embrayage 24 est disposé entre le porte-satellites 11 du train d'entrée 4 et l'arbre d'entrée 2, ledit porte-satellites 11 étant relié en permanence à la couronne 17 du train de sortie 5.
Le frein 25 est disposé entre l'engrenage solaire 10 du train d'entrée 4 et la terre et permet de bloquer l'engrenage solaire 10 de façon temporaire. Le frein 26 est disposé entre la couronne 17 du train de sortie 5 et la terre et permet de bloquer la couronne 17 et le porte- satellites 11 du train d'entrée 4 de façon temporaire. Le frein 27 est disposé entre l'engrenage solaire 14 du train de sortie 5 et la terre et permet de bloquer l'engrenage solaire 14 de façon temporaire. Le frein 28 est disposé entre le porte-satellites 20 du train multiplicateur et la terre et permet de bloquer ledit porte- satellites 20 pour entraîner l'engrenage solaire 14 à une vitesse égale au produit de la vitesse de l'arbre d'entrée 2 par le rapport de nombre de dents des deuxièmes pignons- satellites 22 sur le nombre de dents des premiers pignons-satellites 21.
La transmission fonctionne de la façon suivante, voir également figure 2. Lors de l'engagement de l'embrayage 23 et du frein 26, l'engrenage solaire 10 du train d'entrée 4 est entraîné à la même vitesse que l'arbre d'entrée 2. Le porte-satellites 11 du train d'entrée 4, et la couronne 17 du train de sortie 5 sont immobilisés par ledit frein 26. Il en résulte que les pignons- satellites 12 du train d'entrée 4 sont entraînés dans un sens de rotation opposé à celui de l'arbre d'entrée 2. La couronne 12 du train d'entrée 4, engrenant avec les pignons-satellites 11, tourne dans le même sens de rotation que lesdits pignons- satellites 11. L'arbre de sortie 3 solidaire en rotation de la couronne 12 est donc entraîné dans un sens de rotation opposé à celui de l'arbre d'entrée 2, d'où un rapport de marche arrière.
Pour obtenir le premier rapport de vitesse de marche avant, l'embrayage 23 et le frein 27 sont actionnés en prise. L'engrenage solaire 14 du train de sortie 5 est immobilisé. L'arbre de sortie 3 est entraîné par le porte-satellites 15 du train de sortie 5 dont les pignons satellites 16 engrènent d'une part avec la couronne 17 et d'autre part avec l'engrenage solaire 14. L'engrenage solaire 10 du train d'entrée 4 est entraîné à la même vitesse que l'arbre d'entrée 2. La liaison permanente entre le porte- satellites 11 du train d'entrée 4 et la couronne 17 du train de sortie 5 transmet un couple interne et assure une réduction. Il en résulte une forte réduction globale de la vitesse. Le couple passe par le train d'entrée 4 et par le train de sortie 5. Le rapport de vitesse dépend du train d'entrée 4 et du train de sortie 5.
Pour obtenir le deuxième rapport de vitesse, l'embrayage 24 et le frein 27 sont actionnés en prise. Comme précédemment, l'engrenage solaire 14 du train de sortie 5 est immobilisé. L'engrenage solaire 10 du train d'entrée 4 est libre. La couronne 17 du train de sortie 5 et le porte- satellites 11 du train d'entrée 4 sont couplés à l'arbre d'entrée 2 en rotation. La couronne 17 du train de sortie 5 interagit avec le porte-satellites 15 solidaire de l'arbre de sortie 3 d'où une vitesse de sortie légèrement supérieure à la précédente à vitesse d'entrée égale. Le couple passe par le train de sortie 5. Le rapport de vitesse dépend du train de sortie 5.
Pour obtenir la troisième vitesse, les embrayages 23 et 24 sont actionnés en prise. L'engrenage solaire 10 et le porte- satellites 11 du train d'entrée 4 sont entraînés à la même vitesse que l'arbre d'entrée 2. La couronne 13 du train d'entrée 4 et l'arbre de sortie 3 tournent donc à la même vitesse. Le couple passe par le train d'entrée 4 et le train de sortie 5. Le rapport de vitesse est égal à 1. Pour obtenir la quatrième vitesse, l'embrayage 24 et le frein 25 sont actionnés en prise. L'engrenage solaire 10 du train d'entrée 4 est immobilisé. Le porte-satellites 11 du train d'entrée 4 est couplé à l'arbre d'entrée 2. La couronne 13 du train d'entrée 4 est entraînée à une vitesse plus élevée que dans la vitesse précédente en raison de la réaction des pignons satellites 12 sur l'engrenage solaire 10 immobile. Le couple passe par le train d'entrée 4. Le rapport de vitesse dépend du train d'entrée 4.
Pour les cinquième, sixième et septième vitesses, le frein 28 est actionné. Les freins 26 et 27 sont maintenus inactifs. Le porte- satellites 20 du train multiplicateur 6 est immobilisé. L'engrenage solaire 14 du train de sortie 5 à une vitesse égale au produit de la vitesse de l'arbre d'entrée 2 par le rapport de nombre de dents des deuxièmes pignons- satellites 22 sur le nombre de dents des premiers pignons- satellites 21, les premiers pignons- satellites 21 et les deuxièmes pignons-satellites 22 étant couplés en rotation.
En cinquième vitesse, l'embrayage 24 est également actionné en prise. La couronne 17 du train de sortie 5 est entraînée par l'arbre d'entrée 2 par l'intermédiaire dudit embrayage 24. Le porte-satellites 15 du train de sortie 5 est entraîné à une vitesse intermédiaire entre la vitesse de l'engrenage solaire 14 qui est égale à la vitesse de l'arbre d'entrée 2 et la vitesse de la couronne 17 du train de sortie 5 supérieure à la vitesse de l'arbre d'entrée 2. Le couple passe par le train multiplicateur 6 et le train de sortie 5. Le rapport de vitesse dépend des réductions offertes par ces deux trains.
En sixième vitesse, le frein 25 est actionné et bloque l'engrenage solaire 10 du train d'entrée 4, alors que l'engrenage solaire 14 du train de sortie 5 tourne à vitesse élevée. La couronne 17 du train de sortie 5 et le porte- satellites 11 du train d'entrée 4 solidaires en rotation sont entraînés par réaction et transmettent un couple interne. Par réaction des pignons-satellites 12 du train d'entrée 4 sur l'engrenage solaire 10, la couronne 13 du train d'entrée 4 est entraînée à une vitesse supérieure à la vitesse précédente, l'arbre de sortie 3 étant solidaire en rotation de la couronne 13 du train d'entrée 4. Le couple passe par le train multiplicateur 6, le train d'entrée 4 et le train de sortie 5. Le rapport de vitesse dépend des réductions offertes par ces trois trains. Pour obtenir la septième vitesse, l'embrayage 23 est actionné en prise. Il en résulte que l'engrenage solaire 10 du train d'entrée 4 est entraîné par l'arbre d'entrée 2, d'où un accroissement de la vitesse du porte-satellites 11 et de la couronne 17 du train de sortie 5 et un accroissement de la vitesse du porte-satellites 15 et de l'arbre de sortie 3. Le couple passe par les trois trains et le rapport de vitesse dépend des réductions offertes par lesdits trois trains.
On obtient ainsi sept vitesses de marche avant convenablement étagées comme le montre le diagramme de la figure 3 et une vitesse de marche arrière dont le rapport de transmission est du même ordre de grandeur que la première vitesse mais de signe inversé. Bien entendu, il est possible de ne se servir que de cinq ou six des sept vitesses.
Le train multiplicateur sans couronne et à pignons satellites étages offre un encombrement radial faible et une vitesse de rotation des engrenages fortement réduite par rapport à un train épicycloïdal avec couronne.
Dans ce premier mode de réalisation, un amortisseur rotatif 9, par exemple sous la forme d'un double volant amortisseur, est disposé directement entre le moteur 8 et la transmission 1 ce qui élimine les inconvénients de masse, d'encombrement, de coût et de faible rendement d'un convertisseur hydraulique. Dans ce cas, la mise en mouvement du véhicule en passant en marche arrière, ou en première vitesse s'effectue grâce au frein 26 pour la marche arrière au frein 27 pour la marche avant. Les freins 26 et 27 sont alors dimensionnés plus fortement que les autres coupleurs pour pouvoir assurer la mise en déplacement du véhicule à partir de l'arrêt sans usure trop rapide. Alternativement, la mise en mouvement du véhicule en marche avant ou en marche arrière peut être effectuée par l'utilisation de l'embrayage 23 qui est actionné en prise aussi bien en marche arrière qu'en première vitesse de marche avant.
Ainsi, on obtient une boîte de vitesses à trains épicycloïdaux compacte et économique tout en permettant d'obtenir au moins sept vitesses par la mise en œuvre de six coupleurs actionnés en prise deux par deux. Sur la figure 4, la transmission 101 comporte, dans un carter non représenté, un arbre d'entrée 102, un arbre de sortie 103 parallèle à l'arbre d'entrée 102, un train d'entrée 104, un train de sortie 105 et un train multiplicateur 106. L'arbre d'entrée 102 est relié à un moteur thermique 107 par un amortisseur de couple 108.
Le train d'entrée 104 comprend un engrenage solaire 109, un porte- satellites 110 pourvu de pignons-satellites 111 circonférentiellement régulièrement espacés et une couronne 112. La couronne 112 est reliée à l'arbre de sortie 103. Le train de sortie 105 comprend un engrenage solaire 113, un porte- satellites 114 portant une pluralité de pignons- satellites 115 et une couronne 116. Le porte- satellites 114 est relié à l'arbre de sortie 103. En d'autres termes, la couronne 112 du train d'entrée 104 et le porte- satellites 114 du train de sortie 105 sont reliés en rotation en permanence avec l'arbre de sortie 103. La couronne 116 du train de sortie 105 est reliée en permanence avec le porte-satellites 110 du train d'entrée 104.
Le train multiplicateur 106 comprend un engrenage solaire 117, un porte- satellites 118 portant une pluralité de pignons- satellites 119 et une couronne 120. Le porte- satellite s 118 est relié en rotation de façon permanente à l'arbre d'entrée 102. La couronne 120 est reliée en rotation de façon permanente au porte-satellites 110 du train d'entrée 104 et à la couronne 116 du train de sortie 105.
La transmission comprend en outre cinq coupleurs appelés « freins » lorsqu'ils agissent entre un élément des trains épicycloïdaux et la terre, c'est-à-dire un point fixe tel que le carter de la boîte de vitesses et appelés « embrayages » lorsqu'ils agissent entre un élément des trains épicycloïdaux et l'arbre d'entrée, l'arbre de sortie ou un autre élément desdits trains épicycloïdaux.
L'embrayage 121 est disposé entre l'arbre d'entrée 102 et l'engrenage solaire 109 du train d'entrée 104 et permet donc d'entraîner en rotation l'engrenage solaire 109 à la même vitesse que l'arbre d'entrée 102 et ce de façon temporaire. Le frein 124 est disposé entre la couronne 109 et la terre et permet de bloquer la couronne 109 de façon temporaire. Le frein 122 est disposé entre l'engrenage solaire 117 du train multiplicateur 106 et la terre et permet de bloquer ledit engrenage solaire 117 de façon temporaire. L'embrayage 123 est disposé entre l'engrenage solaire 113 du train de sortie 105 et l'arbre d'entrée 102 et permet d'entraîner ledit engrenage solaire 113 à la même vitesse de rotation que l'arbre d'entrée 102 de façon temporaire. Pour des raisons de construction, l'embrayage 123 est disposé autour de la couronne 120 du train multiplicateur 106 et est relié audit arbre d'entrée 102 par l'intermédiaire du porte- satellites 118 du train multiplicateur 106 entraîné en rotation en permanence par l'arbre d'entrée 102. La couronne 113 du train de sortie 105 peut donc soit être entraînée à la même vitesse que l'arbre d'entrée 102, soit laissée libre. Le frein 125 permet de relier de façon temporaire à la terre la couronne 116 du train de sortie 105. Dans le mode de réalisation représenté, la couronne 116, le porte- satellites 110 du train d'entrée 104 et la couronne 120 du train multiplicateur 106 sont reliés en rotation en permanence et peuvent donc soit être laissés libres, soit être bloqués.
La transmission fonctionne de la façon suivante. Lors de l'engagement de l'embrayage 121 et du frein 125, l'engrenage solaire 109 du train d'entrée 104 est entraîné à la même vitesse que l'arbre d'entrée 102. Le porte- satellites 110 du train d'entrée 104, et la couronne 116 du train de sortie 105 sont immobilisés par ledit frein 125. Il en résulte que les pignons- satellites 111 du train d'entrée 104 sont entraînés dans un sens de rotation opposé à celui de l'arbre d'entrée 102. La couronne 112 du train d'entrée 104, engrenant avec les pignons-satellites 111, tourne dans le même sens de rotation que lesdits pignons- satellites 111. L'arbre de sortie 103 solidaire en rotation de la couronne 112 est donc entraîné dans un sens de rotation opposé à celui de l'arbre d'entrée 102, d'où un rapport de marche arrière.
Pour obtenir le premier rapport de vitesse de marche avant, l'embrayage 123 et le frein 125 sont actionnés en prise. L'engrenage solaire 113 du train de sortie 105 est entraîné à la même vitesse que l'arbre d'entrée 102. La couronne du train de sortie 105 est immobilisée. L'arbre de sortie est entraîné par le porte- satellites 114 du train de sortie 105 dont les pignons satellites 115 engrènent d'une part avec la couronne 116 immobilisée et d'autre part avec l'engrenage solaire 113 animé de la même vitesse que l'arbre d'entrée 102. Il en résulte une réduction forte de la vitesse. Pour obtenir le deuxième rapport de vitesse, l'embrayage 123 et le frein 124 sont actionnés en prise. Comme précédemment, l'engrenage solaire 113 du train de sortie 105 est animé de la même vitesse que l'arbre d'entrée 102. L'engrenage solaire 109 du train d'entrée 104 est immobilisé. La couronne 116 du train de sortie 105 et le porte pignon 110 du train d'entrée 104 sont en rotation en transmettant un couple interne. Cette rotation est relativement lente. La couronne 116 du train de sortie 105 et le porte-pignons 110 du train d'entrée 104 interagissent avec la couronne 112 du train d'entrée 104 et le porte -pignons 114 du train de sortie 105 solidaire de l'arbre de sortie 103 d'où une vitesse de sortie légèrement supérieure à la précédente à vitesse d'entrée égale. Pour obtenir la troisième vitesse, les embrayages 121 et 123 sont actionnés en prise. Les couronnes 109 et 113 des trains d'entrée 104 de sortie 105 sont entraînées à la même vitesse que l'arbre d'entrée 102. Un couple interne est également transmis par le porte-pignons 110 du train d'entrée 104 et la couronne 116 du train de sortie 105 qui sont liés ensemble en rotation et interagissent avec la couronne 112 du train d'entrée 104 et le porte-pignons 114 du train de sortie 105 pour fournir une vitesse de sortie légèrement supérieure à la précédente et égale à la vitesse de l'arbre d'entrée 102. Pour les quatrième, cinquième et sixième vitesses, le frein 122 est actionné et immobilise l'engrenage solaire 117 du train multiplicateur 106.
En quatrième vitesse, l'embrayage 123 est également actionné en prise. La couronne 113 du train de sortie 105 est entraînée par l'arbre d'entrée 102 par l'intermédiaire dudit embrayage 123. La couronne 120 du train multiplicateur 106 est entraînée à une vitesse élevée par la coopération avec les pignons satellites 119 du porte-satellites 118 engrenant eux-mêmes avec l'engrenage solaire 117 immobilisé. La couronne 120 du train multiplicateur 106, le porte-pignons 110 du train d'entrée 104 et la couronne 116 du train de sortie 105 étant solidaires en rotation, assurent la transmission d'un couple interne et d'entraînement en rotation du porte-pignons 114 du train de sortie 105 à une vitesse intermédiaire entre la vitesse d'entrée qui est égale à la vitesse de l'engrenage solaire 113 et la vitesse interne élevée de la couronne 116 du train de sortie 105.
En cinquième vitesse, l'embrayage 121 est également actionné. Il en résulte que l'engrenage solaire 109 du train d'entrée 104, l'engrenage solaire du train de sortie 105 et le porte-satellites 118 du train multiplicateur 106 sont entraînés à la vitesse de l'arbre d'entrée 102. Le sous-ensemble interne formé par la couronne 120 du train multiplicateur 106, le porte-satellites 110 du train d'entrée 104 et la couronne 116 du train de sortie 105 sont entraînés à la même vitesse élevée que dans le cas de la quatrième vitesse. Il en résulte par réaction des pignons- satellites 111 du train d'entrée 104 sur l'engrenage solaire 109 un entraînement de la couronne 112 du même train d'entrée 104 à une vitesse supérieure à la vitesse précédente, l'arbre de sortie 103 étant solidaire en rotation de la couronne 112 du train d'entrée 104.
Pour obtenir la sixième vitesse, le frein 124 est actionné en prise. Il en résulte que l'engrenage solaire 109 du train d'entrée 104 est immobilisé, d'où un effet multiplicateur dudit train d'entrée 104 qui entraîne la couronne 112 à une vitesse très élevée, égale à la vitesse de l'arbre de sortie 103, et à la vitesse du sous-ensemble intérieur formé par la couronne 120 du train multiplicateur 106, le porte-pignons 110 du train d'entrée 104 et la couronne 116 du train de sortie 105 conservée et identique à celle que l'on observe dans le cas des quatrième et cinquième vitesse.
On obtient ainsi six vitesses de marche avant convenablement étagées comme le montre le diagramme de la figure 6 et une vitesse de marche arrière dont le rapport de transmission est du même ordre de grandeur que la première vitesse mais de signe inversé.
Le mode de réalisation illustré sur la figure 7 diffère de celui illustré sur la figure 4 en ce que la couronne 117 du train multiplicateur 106 est fixe, en d'autres termes reliée à la terre. Le frein 122 est remplacé par un embrayage 122 permettant de coupler ou de laisser libre la couronne 120 du train multiplicateur 106 et le sous- ensemble formé par le porte-satellites 110 du train d'entrée 104 et la couronne 116 du train de sortie 105 liée en rotation. Contrairement au mode de réalisation précédent, la couronne 120 du train multiplicateur 106 n'est plus liée en rotation en permanence au porte-satellites 110 du train d'entrée 104 et à la couronne 116 du train de sortie 105 mais seulement de façon temporaire. Les autres éléments de la transmission sont semblables à ceux illustrés sur la figure 4 et la grille de sélection illustrée sur la figure 5 est également valable.
Dans un mode de réalisation, un convertisseur hydraulique est disposé entre le moteur et la transmission. Dans ce mode de réalisation, un amortisseur rotatif 108 est disposé directement entre le moteur 107 et la transmission 101 ce qui élimine les inconvénients de masse, d'encombrement, de coût et de faible rendement d'un convertisseur hydraulique. Dans ce cas, la mise en mouvement du véhicule en passant en marche arrière, ou en première vitesse s'effectue grâce à l'embrayage 121 pour la marche arrière et à l'embrayage 123 pour la marche avant. Les embrayages 121 et 123 sont alors dimensionnés plus fortement que les autres coupleurs pour pouvoir assurer la mise en déplacement du véhicule à partir de l'arrêt sans usure trop rapide. Alternativement, la mise en mouvement du véhicule en marche avant ou en marche arrière peut être effectuée par l'utilisation du frein 125 qui est actionné en prise aussi bien en marche arrière qu'en première vitesse de marche avant.
Ainsi, on obtient une boîte de vitesse à trains épicycloïdaux compacte et économique tout en permettant d'obtenir au moins six vitesses par la mise en oeuvre de cinq coupleurs actionnés en prise deux par deux. Pour des raisons économiques, l'on peut choisir des couronnes, des engrenages solaires et des pignons- satellites ayant le même nombre de dents entre les trois trains. Au contraire, si l'on souhaite privilégier un étagement choisi et régulier des différentes vitesses, on prévoira d'utiliser des nombres de dents différents.
Sur la figure 8, la transmission 201 comporte un arbre d'entrée 202 pouvant former une entrée unique de puissance, un arbre de sortie 203 coaxial à l'arbre d'entrée 202, un train d'entrée 204, un train de sortie 205, et un train diviseur 206, dans un carter 207 formant un élément fixe également appelé terre. L'arbre d'entrée 202 est relié par exemple à un moteur thermique 208 par un amortisseur de couple 209. Le train d'entrée 204, le train de sortie 205, et le train diviseur 206 sont coaxiaux.
Le train d'entrée 204 comprend un engrenage solaire 210, un porte- satellites 211 pourvu de pignons-satellites 212 circonférentiellement régulièrement espacés et une couronne 213. La couronne 213 est reliée à l'arbre de sortie 203. Le train de sortie 205 comprend un engrenage solaire 214, un porte- satellites 215 portant une pluralité de pignons- satellites 216 et une couronne 217. Le porte- satellites 215 est relié à l'arbre de sortie 203. En d'autres termes, la couronne 213 du train d'entrée 204 et le porte- satellites 215 du train de sortie 205 sont reliés en rotation en permanence avec l'arbre de sortie 203. La couronne 217 du train de sortie 205 est reliée en permanence avec le porte-satellites 211 du train d'entrée 204.
Le train diviseur 206 comprend un engrenage solaire 218, un porte-satellites double 219 portant deux séries de pignons-satellites, une série intérieure 220 et une série extérieure 221, et une couronne 222. Le porte- satellites 219 est relié en rotation de façon permanente à l'arbre d'entrée 202. Le train diviseur 206 est donc disposé en amont du train d'entrée 204. L'engrenage solaire 218 est relié en rotation de façon permanente à la terre, en d'autres termes immobilisé.
Les pignons-satellites intérieurs 220 engrènent avec l'engrenage solaire 218 et avec les pignons- satellites extérieurs 221. Les pignons-satellites extérieurs 221 engrènent avec la couronne 222 et avec les pignons-satellites intérieurs 220. En d'autres termes, les pignons-satellites sont disposés selon deux cercles concentriques de diamètres différents. Le nombre de dents des pignons-satellites intérieurs 220 peut être différent du nombre de dents des pignons- satellites extérieurs 221. La transmission comprend en outre six coupleurs appelés « freins » lorsqu'ils agissent entre un élément des trains épicycloïdaux et la terre (symbolisant les carters porteurs de la boîte de vitesses), c'est-à-dire un point fixe tel que le carter de la boîte de vitesses et appelés « embrayages » lorsqu'ils agissent entre un élément des trains épicycloïdaux et l'arbre d'entrée, l'arbre de sortie ou un autre élément desdits trains épicycloïdaux.
Les coupleurs sont disposés d'un point de vue cinématique comme suit.
L'embrayage 223 est disposé entre l'arbre d'entrée 202 et l'engrenage solaire
210 du train d'entrée 204. L'embrayage 224 est disposé entre l'arbre d'entrée 202 et le porte- satellites 211 du train d'entrée 204, ledit porte-satellites 211 étant relié en permanence à la couronne 217 du train de sortie 205. L'embrayage 225 est disposé entre la couronne 222 du train diviseur 206 et l'engrenage solaire 210 du train d'entrée 204.
Le frein 226 est disposé entre le solaire 210 et la terre et permet de bloquer le solaire 210 de façon temporaire. Le frein 227 est disposé entre la couronne 217 du train de sortie 205 et la terre et permet de bloquer la couronne 217 et le porte- satellites 211 du train d'entrée 204 de façon temporaire. Le frein 228 est disposé entre l'engrenage solaire 214 du train de sortie 205 et la terre et permet de bloquer l'engrenage solaire 214 de façon temporaire.
Les coupleurs sont disposés d'un point de vue constructif comme suit. Les embrayages 223 et 224 et le frein 226 sont concentriques et sensiblement alignés radialement. L'embrayage 225 et les freins 226, 227 et 228 sont sensiblement alignés axialement. Les embrayages 223, 224 et 225 et le frein 226 sont logés axialement entre le train diviseur 206 et le train d'entrée 204. Le frein 227 est logé autour du train d'entrée 204. Le frein 228 est logé axialement entre le train de sortie 205 et l'amortisseur 209.
Dans le mode de réalisation illustré sur la figure 11, l'embrayage 223 et le frein 226 sont concentriques et sensiblement alignés radialement, et l'embrayage 224 et le frein 228 sont concentriques et sensiblement alignés radialement. L'embrayage 224 est logé axialement entre le train de sortie 205 et l'amortisseur 209. La transmission fonctionne de la façon suivante. La couronne 222 est entraînée par le train diviseur 206 dans le même sens que l'arbre d'entrée 202 et à une vitesse inférieure à la vitesse d'entrée. Lors de l'engagement de l'embrayage 225 et du frein 227, l'engrenage solaire 210 du train d'entrée 204 est entraîné à la même vitesse que la couronne 222. Le porte-satellites 211 du train d'entrée 204, et la couronne 217 du train de sortie 205 sont immobilisés par ledit frein 227. Il en résulte que les pignons- satellites
212 du train d'entrée 204 sont entraînés dans un sens de rotation opposé à celui de la couronne 222 et de l'arbre d'entrée 202. La couronne 213 du train d'entrée 204, engrenant avec les pignons- satellites 212, tourne dans le même sens de rotation que lesdits pignons-satellites 212. L'arbre de sortie 203 solidaire en rotation de la couronne
213 est donc entraîné dans un sens de rotation opposé à celui de l'arbre d'entrée 202, d'où un rapport de marche arrière avec une réduction forte dépendant de celle offerte par le train diviseur et du rapport de denture entre l'engrenage solaire 210 et la couronne 213 du train d'entrée 204. A titre optionnel une deuxième marche arrière peut être obtenue en actionnant en prise l'embrayage 223 et le frein 227. Une position de blocage de l'arbre de sortie peut être obtenue en actionnant en prise les freins 226 et 227 ou les freins 227 et 228. Pour obtenir le premier rapport de vitesse de marche avant, l'embrayage 225 et le frein 228 sont actionnés en prise. L'engrenage solaire 214 du train de sortie 205 est immobilisé. L'arbre de sortie 203 est entraîné par le porte-satellites 215 du train de sortie 205 dont les pignons satellites 216 engrènent d'une part avec la couronne 217 et d'autre part avec l'engrenage solaire 214. L'engrenage solaire 210 du train d'entrée 204 est entraîné à la même vitesse que la couronne 222. La liaison permanente entre le porte- satellite s 211 du train d'entrée 204 et la couronne 217 du train de sortie 205 transmet un couple interne et assure une réduction. Il en résulte une forte réduction globale de la vitesse.
Pour obtenir le deuxième rapport de vitesse, l'embrayage 223 et le frein 228 sont actionnés en prise. Comme précédemment, l'engrenage solaire 214 du train de sortie 205 est immobilisé. L'engrenage solaire 210 du train d'entrée 204 est entraîné à la même vitesse que l'arbre d'entrée 202 par l'intermédiaire de l'embrayage 223. La couronne 217 du train de sortie 205 interagit avec le porte- satellites 215 solidaire de l'arbre de sortie 203 d'où une vitesse de sortie légèrement supérieure à la précédente à vitesse d'entrée égale en raison de la désactivation du train diviseur 206. Le couple passe par le train d'entrée 204 et le train de sortie 205. Pour obtenir la troisième vitesse, l'embrayage 224 et le frein 228 sont actionnés en prise. Comme précédemment, l'engrenage solaire 214 du train de sortie 205 est immobilisé. L'engrenage solaire 210 est libre. Le porte-satellites 211 du train d'entrée 204 et la couronne 217 du train de sortie 205 sont entraînés à la même vitesse que l'arbre d'entrée 202. Le porte-satellites 215 du train de sortie 205 est entraîné par la couronne 217 et réagit sur l'engrenage solaire 214 fixe. Le rapport de vitesse dépend de la réduction offerte par le train de sortie 205.
Pour obtenir la quatrième vitesse, les embrayages 223 et 224 sont actionnés en prise. L'engrenage solaire 210 et le porte- satellites 211 du train d'entrée 204 sont entraînés à la vitesse de l'arbre d'entrée 202. Les pignons satellites 212 sont immobiles par rapport au porte- satellites 211. La couronne 213 du train d'entrée 204 est entraînée à la vitesse de l'arbre d'entrée 22. Le rapport de vitesses est égal à 1.
En cinquième vitesse, les embrayages 224 et 225 sont actionnés en prise. L'engrenage solaire 210 du train d'entrée 204 est entraîné à la même vitesse que la couronne 222. Le porte- satellites 211 du train d'entrée 204 et la couronne 217 du train de sortie 205 sont entraînés à la même vitesse que l'arbre d'entrée 202. La couronne 213 du train d'entrée 204 et l'arbre de sortie 203 tournent à une vitesse supérieure à la vitesse de l'arbre d'entrée 202 en raison de la réaction des pignons satellites 212 sur l'engrenage solaire 210 en rotation à une vitesse inférieure à la vitesse de l'arbre d'entrée 202. Il en résulte un rapport de vitesses supérieur à 21 dépendant des trains d'entrée 204 et diviseur 206.
En sixième vitesse, le frein 226 est actionné et bloque l'engrenage solaire 210 du train d'entrée 204, alors que l'embrayage 224 assure le couplage de l'arbre d'entrée 202 et du porte-satellites 211. La couronne 213 du train d'entrée 204 et l'arbre de sortie 203 tournent à une vitesse supérieure à la vitesse de l'arbre d'entrée 202 en raison de la réaction des pignons satellites 212 sur l'engrenage solaire 210 immobilisé. Le couple passe par le train d'entrée 204. Il en résulte un rapport de vitesses supérieur à 1 et supérieur au rapport de vitesses de la cinquième vitesse dépendant du train d'entrée 204.
En outre, le changement d'une vitesse à une vitesse adjacente est effectué en conservant un coupleur en prise, par exemple l'embrayage 224 est actionné en prise pour les troisième, quatrième, cinquième et sixième vitesses, le frein 228 est actionné en prise pour les première, deuxième et troisième vitesses, et l'embrayage 225 est actionné en prise pour la marche arrière et la première vitesse. Il en résulte un faible nombre de modifications d'états des coupleurs d'où une réduction de leur usure et du délai nécessaire au changement des vitesses. Le confort d'utilisation s'en trouve accru.
La mise en mouvement du véhicule à partir de l'arrêt, également appelée décollage, sollicite fortement les coupleurs. L'actionnement du même coupleur, par exemple l'embrayage 225, pour passer en marche arrière et en première vitesse conduit à dimensionner très fortement ledit coupleur, tout en dimensionnant normalement les autres coupleurs ce qui est économique et augmente la fiabilité de la boîte de vitesses.
Dans un mode de réalisation, un convertisseur hydraulique est disposé entre le moteur et la transmission.
Dans ce mode de réalisation, un amortisseur rotatif 209 est disposé directement entre le moteur 208 et la transmission 201 ce qui élimine les inconvénients de masse, d'encombrement, de coût et de faible rendement d'un convertisseur hydraulique. Dans ce cas, la mise en mouvement du véhicule en passant en marche arrière, ou en première vitesse s'effectue grâce à l'embrayage 225. Alternativement, la mise en mouvement du véhicule en marche avant ou en marche arrière peut être effectuée par l'utilisation du frein 227 pour la marche arrière et du frein 228 pour la marche avant. Les freins 227 et 228 sont alors dimensionnés plus fortement que les autres coupleurs pour pouvoir assurer la mise en déplacement du véhicule à partir de l'arrêt sans usure trop rapide. Ainsi, on obtient une boîte de vitesses à trains épicycloïdaux compacte et économique tout en permettant d'obtenir au moins six vitesses de marche avant et jusqu'à deux marche arrière par la mise en œuvre de six coupleurs actionnés en prise deux par deux. Pour des raisons économiques, l'on peut choisir des couronnes, des engrenages solaires et des pignons- satellites ayant le même nombre de dents entre les trois trains. Au contraire, si l'on souhaite privilégier un étagement choisi et régulier des différentes vitesses, on prévoira d'utiliser des nombres de dents différents.
Sur la figure 12, la transmission 301 comporte, dans un carter non représenté, un arbre d'entrée 302, un arbre de sortie 303 parallèle à l'arbre d'entrée 302, un train d'entrée 304, un train de sortie 305, un train multiplicateur 306, et un train diviseur 307. L'arbre d'entrée 302 est relié à un moteur thermique 308 par un amortisseur de couple 309. Le train d'entrée 304 comprend un engrenage solaire 310, un porte- satellites 311 pourvu de pignons-satellites 312 circonférentiellement régulièrement espacés et une couronne 313. La couronne 313 est reliée à l'arbre de sortie 303. Le train de sortie 305 comprend un engrenage solaire 314, un porte- satellites 315 portant une pluralité de pignons- satellites 316 et une couronne 317. Le porte- satellites 315 est relié à l'arbre de sortie 303. En d'autres termes, la couronne 313 du train d'entrée 304 et le porte- satellites 315 du train de sortie 305 sont reliés en rotation en permanence avec l'arbre de sortie 303. La couronne 317 du train de sortie 305 est reliée en permanence avec le porte- satellite s 311 du train d'entrée 304. Le train multiplicateur 306 comprend un engrenage solaire 318, un porte- satellites 319 portant une pluralité de pignons- satellites 320 et une couronne 321. Le porte- satellite s 319 est relié en rotation de façon permanente à l'arbre d'entrée 302. L'engrenage solaire 318 est relié en rotation de façon permanente à la terre, en d'autres termes immobilisé. Le train diviseur 307 comprend un engrenage solaire 322, un porte-satellites double 323 portant deux séries de pignons-satellites, une série intérieure 324 et une série extérieure 325, et une couronne 326. Les pignons- satellites intérieurs 324 engrènent avec l'engrenage solaire 318 et avec les pignons- satellites extérieurs 325. Les pignons- satellites extérieurs 325 engrènent avec la couronne 326 et avec les pignons- satellites intérieurs 324. En d'autres termes, les pignons-satellites sont disposés selon deux cercles concentriques de diamètres différents. Le porte-satellites 323 est relié en rotation de façon permanente à l'arbre d'entrée 302. L'engrenage solaire 322 est relié en rotation de façon permanente à la terre, en d'autres termes immobilisé. Le nombre de dents des pignons-satellites intérieurs 324 peut être différent du nombre de dents des pignons- satellites extérieurs 325.
La transmission comprend en outre six coupleurs appelés « freins » lorsqu'ils agissent entre un élément des trains épicycloïdaux et la terre, c'est-à-dire un point fixe tel que le carter de la boîte de vitesses et appelés « embrayages » lorsqu'ils agissent entre un élément des trains épicycloïdaux et l'arbre d'entrée, l'arbre de sortie ou un autre élément desdits trains épicycloïdaux.
L'embrayage 327 est disposé entre la couronne 326 du train diviseur 307 et l'engrenage solaire 310 du train d'entrée 304. L'embrayage 328 est disposé entre la couronne 326 du train diviseur 307 et le porte- satellites 311 du train d'entrée 304, ledit porte-satellites 311 étant relié en permanence à la couronne 317 du train de sortie 305. Le frein 329 est disposé entre la couronne 310 et la terre et permet de bloquer la couronne 310 de façon temporaire. Le frein 330 est disposé entre la couronne 317 du train de sortie 305 et la terre et permet de bloquer la couronne 317 et le porte- satellites 311 du train d'entrée 304 de façon temporaire. Le frein 331 est disposé entre l'engrenage solaire 314 du train de sortie 305 et la terre et permet de bloquer l'engrenage solaire 314 de façon temporaire. L'embrayage 332 est disposé entre l'engrenage solaire 314 du train de sortie 305 et la couronne 321 du train multiplicateur 306 et permet d'entraîner ledit engrenage solaire 314 à une vitesse de rotation élevée de façon temporaire. Pour des raisons de construction, les embrayages 327 et 329, d'une part, et la couronne 326 du train diviseur 307 d'autre part sont reliés par un arbre intermédiaire central 333 disposé à l'intérieur des trains d'entrée 304 et de sortie 305 et dans le prolongement de l'arbre d'entrée 302.La couronne 317 du train de sortie 305 peut donc soit être entraînée à la même vitesse que l'arbre intermédiaire 333, soit laissée libre, soit immobilisée.
La transmission fonctionne de la façon suivante. L'arbre intermédiaire 333 est entraîné par le train diviseur 307 à une vitesse inférieure à la vitesse d'entrée. Lors de l'engagement de l'embrayage 327 et du frein 330, l'engrenage solaire 310 du train d'entrée 304 est entraîné à la même vitesse que l'arbre intermédiaire 333. Le porte- satellites 311 du train d'entrée 304, et la couronne 317 du train de sortie 305 sont immobilisés par ledit frein 330. Il en résulte que les pignons- satellites 312 du train d'entrée 304 sont entraînés dans un sens de rotation opposé à celui de l'arbre intermédiaire 333. La couronne 312 du train d'entrée 304, engrenant avec les pignons- satellites 311, tourne dans le même sens de rotation que lesdits pignons-satellites 311. L'arbre de sortie 303 solidaire en rotation de la couronne 312 est donc entraîné dans un sens de rotation opposé à celui de l'arbre intermédiaire 333, d'où un rapport de marche arrière.
Pour obtenir le premier rapport de vitesse de marche avant, l'embrayage 327 et le frein 331 sont actionnés en prise. L'engrenage solaire 314 du train de sortie 305 est immobilisé. L'arbre de sortie est entraîné par le porte-satellites 315 du train de sortie 305 dont les pignons satellites 316 engrènent d'une part avec la couronne 317 et d'autre part avec l'engrenage solaire 314. L'engrenage solaire 310 du train d'entrée 304 est entraîné à la même vitesse que l'arbre intermédiaire 333. La liaison permanente entre le porte-satellites 311 du train d'entrée 304 et la couronne 317 du train de sortie 305 transmet un couple interne et assure une réduction. Il en résulte une forte réduction globale de la vitesse.
Pour obtenir le deuxième rapport de vitesse, l'embrayage 328 et le frein 331 sont actionnés en prise. Comme précédemment, l'engrenage solaire 314 du train de sortie 305 est immobilisé. L'engrenage solaire 310 du train d'entrée 304 est libre. La couronne 317 du train de sortie 305 et le porte-satellites 311 du train d'entrée 304 sont couplés à l'arbre intermédiaire 333 en rotation. La couronne 317 du train de sortie 305 interagit avec le porte- satellites 315 solidaire de l'arbre de sortie 303 d'où une vitesse de sortie légèrement supérieure à la précédente à vitesse d'entrée égale. Le couple passe par le train diviseur 307 et le train de sortie 305.
Pour obtenir la troisième vitesse, les embrayages 327 et 328 sont actionnés en prise. L'engrenage solaire 310 et le porte- satellites 311 du train d'entrée 304 sont entraînés à la même vitesse que l'arbre intermédiaire 333. La couronne 313 du train d'entrée 304 et l'arbre de sortie 303 tournent donc à la même vitesse. Le couple passe par le train diviseur 307 et le train d'entrée 304. Le rapport de vitesse dépend de la réduction offerte par le train diviseur 307. Pour obtenir la quatrième vitesse, l'embrayage 328 et le frein 329 sont actionnés en prise. L'engrenage solaire 310 du train d'entrée 304 est immobilisé. Le porte-satellites 311 du train d'entrée 304 est couplé à l'arbre intermédiaire 333. La couronne 313 du train d'entrée 304 est entraînée à une vitesse plus élevée que dans la vitesse précédente en raison de la réaction des pignons satellites 312 sur l'engrenage solaire 310 immobile. Le couple passe par le train diviseur 307 et le train d'entrée 304. Le rapport de vitesse dépend des réductions offertes par le train diviseur 307 et le train d'entrée 304.
Pour les cinquième, sixième et septième vitesses, l'embrayage 332 est actionné. Les freins 330 et 331 sont maintenus inactifs. L'engrenage solaire 314 du train de sortie 305 est couplé à la couronne 321 du train multiplicateur 306. La couronne 321 du train multiplicateur 306 est entraînée à une vitesse élevée par la coopération avec les pignons satellites 320 du porte- satellites 319 engrenant eux-mêmes avec l'engrenage solaire 318 immobilisé et entraîné à une vitesse élevée.
En cinquième vitesse, l'embrayage 328 est également actionné en prise. La couronne 317 du train de sortie 305 est entraînée par l'arbre intermédiaire 333 par l'intermédiaire dudit embrayage 323. Le porte- satellites 315 du train de sortie 305 est entraîné à une vitesse intermédiaire entre la vitesse de l'engrenage solaire 314 qui est égale à la vitesse de la couronne 321 et la vitesse de la couronne 317 du train de sortie 305. Le couple passe par le train diviseur 307, le train multiplicateur 306 et le train d'entrée 304. Le rapport de vitesse dépend des réductions offertes par ces trois trains. En sixième vitesse, le frein 329 est actionné et bloque l'engrenage solaire 310 du train d'entrée 304, alors que l'engrenage solaire 314 du train de sortie 305 tourne à vitesse élevée. La couronne 317 du train de sortie 305 et le porte- satellites 311 du train d'entrée 304 solidaires en rotation sont entraînés par réaction et transmettent un couple interne. Par réaction des pignons-satellites 312 du train d'entrée 304 sur l'engrenage solaire 310, la couronne 313 du train d'entrée 304 est entraînée à une vitesse supérieure à la vitesse précédente, l'arbre de sortie 303 étant solidaire en rotation de la couronne 313 du train d'entrée 304. Le couple passe par le train multiplicateur 306, le train d'entrée 304 et le train de sortie 305. Le rapport de vitesse dépend des réductions offertes par ces trois trains. Pour obtenir la septième vitesse, l'embrayage 327 est actionné en prise. Il en résulte que l'engrenage solaire 310 du train d'entrée 304 est entraîné par l'arbre intermédiaire 333, d'où un accroissement de la vitesse du porte-satellites 311 et de la couronne 317 du train de sortie 305 et un accroissement de la vitesse du porte- satellites 315 et de l'arbre de sortie 303. Le couple passe par les quatre trains 304 et le rapport de vitesse dépend des réductions offertes par lesdits quatre trains.
On obtient ainsi sept vitesses de marche avant convenablement étagées comme le montre le diagramme de la figure 14 et une vitesse de marche arrière dont le rapport de transmission est du même ordre de grandeur que la première vitesse mais de signe inversé. Le mode de réalisation illustré sur la figure 15 offre le même étagement de vitesses et la même grille de vitesses. La transmission diffère de celle illustrée sur la figure 12 en ce que les trains d'entrée 304 et de sortie 305 forment un train Ravigneaux. En d'autres termes, le train d'entrée 304 est un train simple dépourvu de couronne. Le train de sortie 305 comprend une couronne 317 reliée à l'arbre de sortie 303, un engrenage solaire 314 relié de façon débrayable à la terre par le frein 331 ou à la couronne 321 du train multiplicateur 306, et un porte-satellites double 334 portant deux séries de pignons-satellites, une série intérieure 335 et une série extérieure 336. Les pignons- satellites intérieurs 335 engrènent avec l'engrenage solaire 314 et avec les pignons- satellites extérieurs 336. Les pignons- satellites extérieurs 336 engrènent avec la couronne 317 et avec les pignons- satellites intérieurs 335. En d'autres termes, les pignons- satellites sont disposés selon deux cercles concentriques de diamètres différents. Le porte-satellites 334 est relié en rotation de façon permanente au porte- satellites 311 du train d'entrée 304. Les pignons- satellites 312 du train d'entrée 304 sont reliés en rotation en permanence aux pignons-satellites extérieurs 336. Une telle disposition équivaut à munir le train d'entrée 304 d'une couronne reliée en permanence à la couronne 317 du train de sortie 305 et à l'arbre de sortie 303. L'embrayage 328 permet de coupler temporairement, d'une part, l'arbre intermédiaire 333, et, d'autre part, le porte-satellites 311 du train d'entrée 304 et le porte- satellites double 334. Le frein 330 permet de coupler temporairement à la terre, le porte-satellites 311 du train d'entrée 304 et le porte-satellites double 334. Les autres éléments de la transmission sont semblables à ceux de la figure 12. La transmission fonctionne de la façon suivante. Lors de l'engagement de l'embrayage 327 et du frein 330, l'engrenage solaire 310 du train d'entrée 304 est entraîné à la même vitesse que l'arbre intermédiaire 333. Le porte-satellites 311 du train d'entrée 304 est immobilisé par ledit frein 330. Il en résulte que les pignons- satellites 312 du train d'entrée 304 sont entraînés dans un sens de rotation opposé à celui de l'arbre intermédiaire 333. La couronne 317 du train de sortie 305, engrenant avec les pignons- satellites 336 reliés aux pignons-satellites 312, tourne dans le même sens de rotation que lesdits pignons- satellites 312. L'arbre de sortie 303 solidaire en rotation de la couronne 317 est donc entraîné dans un sens de rotation opposé à celui de l'arbre intermédiaire 333, d'où un rapport de marche arrière. Pour obtenir le premier rapport de vitesse de marche avant, l'embrayage 327 et le frein 331 sont actionnés en prise. L'engrenage solaire 314 du train de sortie 305 est immobilisé. L'engrenage solaire 310 du train d'entrée 304 est entraîné à la même vitesse que l'arbre intermédiaire 333. L'arbre de sortie 303 et l'arbre intermédiaire 333 tournent dans le même sens. Le porte-satellites 334 du train de sortie 305 et le porte-satellites 311 du train d'entrée 304 sont entraînés en rotation par l'engrenage solaire 310 et par la réaction des pignons satellites intérieurs 335 sur l'engrenage solaire 314 immobilisé, d'où la mise en rotation de la couronne 317 reliée à l'arbre de sortie 303. Il en résulte une forte réduction globale de la vitesse.
Pour obtenir le deuxième rapport de vitesse, l'embrayage 328 et le frein 331 sont actionnés en prise. Comme précédemment, l'engrenage solaire 314 du train de sortie 305 est immobilisé. L'engrenage solaire 310 du train d'entrée 304 est libre. Le porte- satellites 311 du train d'entrée 304 et le porte-satellites double 334 du train de sortie 305 sont couplés à l'arbre intermédiaire 333 en rotation. La rotation des pignons extérieurs 336 est assurée par la réaction des pignons intérieurs 335 sur l'engrenage solaire 314. Le couple passe par le train diviseur 307 et le train de sortie 305. Le rapport de vitesse dépend de la réduction offerte par le train diviseur 307 et le train de sortie 305.
Pour obtenir la troisième vitesse, les embrayages 327 et 328 sont actionnés en prise. L'engrenage solaire 310, les porte- satellites 311 et 334 sont entraînés à la même vitesse que l'arbre intermédiaire 333. La couronne 317 et l'arbre de sortie 303 tournent donc à la même vitesse que l'arbre intermédiaire 333. Le couple passe par le train diviseur 307, le train de sortie 305 et le train d'entrée 304. Le rapport de vitesse dépend de la réduction offerte par le train diviseur 307.
Pour obtenir la quatrième vitesse, l'embrayage 328 et le frein 329 sont actionnés en prise. L'engrenage solaire 310 du train d'entrée 304 est immobilisé. Le porte-satellites 334 du train de sortie 305 est couplé à l'arbre intermédiaire 333. La couronne 317 du train de sortie 305 est entraînée à une vitesse plus élevée que dans la vitesse précédente en raison de la réaction des pignons satellites 312 sur l'engrenage solaire 310 immobile. Le couple passe par le train diviseur 307, le train de sortie 305 et le train d'entrée 304. Le rapport de vitesse dépend des réductions offertes par le train diviseur 307, le train de sortie 305 et le train d'entrée 304. Pour les cinquième, sixième et septième vitesses, l'embrayage 332 est actionné en prise avec le même effet que dans le mode de réalisation précédent. En cinquième vitesse, l'embrayage 328 est également actionné en prise. Le porte-satellites 334 du train de sortie 305 est couplé à l'arbre intermédiaire 333. La couronne 317 du train de sortie 305 est entraînée à une vitesse plus élevée que dans la vitesse précédente en raison de la réaction des pignons satellites extérieurs 336 sur les pignons satellites intérieurs 335 entraînés par l'engrenage solaire 314 du train de sortie 305 dont la vitesse est égale à celle de la couronne 319 du train multiplicateur 306. Le couple passe par le train diviseur 307, le train multiplicateur 306 et le train de sortie 305. Le rapport de vitesse dépend des réductions offertes par ces trois trains.
En sixième vitesse, le frein 329 est actionné et bloque l'engrenage solaire 310 du train d'entrée 304, alors que l'engrenage solaire 314 du train de sortie 305 tourne à vitesse élevée. Les pignons-satellites intérieurs 335 sont entraînés par l'engrenage solaire 314, et entraînent pignons satellites extérieurs 336. Les porte- satellites 311 et 334 tournent librement. Par réaction des pignons-satellites 312 du train d'entrée 304 sur l'engrenage solaire 310, la couronne 317 du train de sortie 305 et l'arbre de sortie 303 sont entraînés à une vitesse supérieure à la vitesse précédente. Le couple passe par le train multiplicateur 306, le train d'entrée 304 et le train de sortie 305. Le rapport de vitesse dépend des réductions offertes par ces trois trains.
Pour obtenir la septième vitesse, l'embrayage 327 est actionné en prise. Il en résulte que l'engrenage solaire 310 du train d'entrée 304 est entraîné par l'arbre intermédiaire 333, d'où un accroissement de la vitesse des porte- satellites 311 et 334 et de la couronne 317 du train de sortie 305 et de l'arbre de sortie 303. Le couple passe par les quatre trains et le rapport de vitesse dépend des réductions offertes par lesdits quatre trains.
Le mode de réalisation illustré sur la figure 16 offre le même étagement de vitesses et la même grille de vitesses. La transmission des trains d'entrée 304 et de sortie 305 forment un train Ravigneaux identique à celui illustré sur la figure 15. Les trains multiplicateur 306 et diviseur 307 forment un train double étage. Plus précisément, le train diviseur 307 comprend un engrenage solaire 322 relié en permanence à l'arbre d'entrée 302, une couronne 326 fixe et un porte-satellites simple 323 pourvu d'une seule rangée de pignons satellites 324 engrenant avec l'engrenage solaire 322 et la couronne 326. Le train multiplicateur 306 dépourvu de couronne, comprend un engrenage solaire 318 relié à l'embrayage 332 et pouvant ainsi être couplé à l'engrenage solaire 314 du train de sortie 305 ou laissé libre, et un porte-satellites 319 lié en permanence à l'arbre intermédiaire 333 et pourvu d'une rangée de pignons satellites 320 engrenant avec l'engrenage solaire 318. Les porte-satellites 319 et 323 sont liés en permanence en rotation. Les pignons- satellites 320 et 324 sont liés en permanence en rotation, les pignons-satellites 320 du train multiplicateur 306 sont de diamètre nettement plus élevé que les pignons- satellites 324 du train diviseur 307 pour entraîner engrenage solaire 318 à une vitesse supérieure à celle de l'arbre d'entrée 302. Ainsi, les trains multiplicateur 306 et diviseur 307 fournissent une vitesse lente sur l'arbre intermédiaire 333 et une vitesse rapide sur l'engrenage solaire 318. La transmission fonctionne de la façon suivante. L'arbre intermédiaire 333 est en permanence entraîné à une vitesse inférieure à celle de l'arbre d'entrée 302, par l'intermédiaire du train diviseur 307. Le fonctionnement est similaire à celui du mode de réalisation de la figure 15, pour l'ensemble des vitesses.
Le mode de réalisation illustré sur la figure 17 offre le même étagement de vitesses et la même grille de vitesses. Les trains d'entrée 304 et de sortie 305 sont identiques à ceux illustrés sur la figure 15. Les trains multiplicateur 306 et diviseur 307 sont identiques à ceux illustrés sur la figure 16. Le fonctionnement de la transmission est similaire.
Dans un mode de réalisation, un convertisseur hydraulique est disposé entre le moteur et la transmission.
Dans ce mode de réalisation, un amortisseur rotatif 309 est disposé directement entre le moteur 308 et la transmission 301 ce qui élimine les inconvénients de masse, d'encombrement, de coût et de faible rendement d'un convertisseur hydraulique. Dans ce cas, la mise en mouvement du véhicule en passant en marche arrière, ou en première vitesse s'effectue grâce au frein 330 pour la marche arrière au frein 331 pour la marche avant. Les freins 330 et 331 sont alors dimensionnés plus fortement que les autres coupleurs pour pouvoir assurer la mise en déplacement du véhicule à partir de l'arrêt sans usure trop rapide. Alternativement, la mise en mouvement du véhicule en marche avant ou en marche arrière peut être effectuée par l'utilisation de l'embrayage 327 qui est actionné en prise aussi bien en marche arrière qu'en première vitesse de marche avant. Ainsi, on obtient une boîte de vitesses à trains épicycloïdaux compacte et économique tout en permettant d'obtenir au moins sept vitesses par la mise en œuvre de six coupleurs actionnés en prise deux par deux. Pour des raisons économiques, l'on peut choisir des couronnes, des engrenages solaires et des pignons- satellites ayant le même nombre de dents entre les trois trains. Au contraire, si l'on souhaite privilégier un étagement choisi et régulier des différentes vitesses, on prévoira d'utiliser des nombres de dents différents.

Claims

REVENDICATIONS
1 -Système de boîte de vitesses à trains épicycloïdaux, comprenant un élément d'entrée, un élément de sortie coaxial à l'élément d'entrée, deux trains épicycloïdaux (4, 5), et cinq embrayages pour obtenir une pluralité de rapports de transmission, caractérisé par le fait qu'il comprend, en outre, un train épicycloïdal multiplicateur de vitesse (6) pour obtenir au moins une vitesse supplémentaire, chaque embrayage agissant entre d'une part un élément d'un desdits trains épicycloïdaux et d'autre part l'élément terre, l'élément d'entrée, l'élément de sortie ou un autre élément desdits trains épicycloïdaux, chaque train épicycloïdal comprenant un engrenage solaire, et des engrenages satellites supportés par un porte-satellites, le train multiplicateur (6) comprenant une pluralité d'engrenages satellites étages.
2-Système selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comprend une seule entrée de puissance. 3-Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le porte- satellites du train multiplicateur (6) est relié de façon débrayable à la terre.
4-Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le train multiplicateur (6) comprend un engrenage solaire relié de façon permanente au train de sortie.
5-Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le train multiplicateur (6) comprenant un engrenage solaire relié de façon permanente à l'entrée.
6-Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le train d'entrée (6) comprend une couronne reliée de façon permanente à la sortie.
7-Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'engrenage solaire du train d'entrée (4) est relié de façon débrayable à l'entrée. 8-Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'engrenage solaire du train d'entrée (4) est relié de façon débrayable à la terre. 9-Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le porte- satellites du train de sortie (5) est relié de façon permanente à la sortie.
10-Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'engrenage solaire du train de sortie (5) est relié de façon permanente au train multiplicateur (6).
11 -Système de boîte de vitesses à trains épicycloïdaux, comprenant un élément d'entrée (102), un élément de sortie (103) coaxial à l'élément d'entrée, deux trains épicycloïdaux (104, 105), et cinq embrayages pour obtenir une pluralité de rapports de transmission, caractérisé par le fait qu'il comprend, en outre, un train épicycloïdal multiplicateur de vitesse (106) pour obtenir au moins deux vitesses supplémentaires, chaque embrayage agissant entre d'une part un élément d'un desdits trains épicycloïdaux et d'autre part l'élément terre, l'élément d'entrée, l'élément de sortie ou un autre élément desdits trains épicycloïdaux, chaque train épicycloïdal comprenant un engrenage solaire, des engrenages satellites supportés par un porte-satellites, et une couronne, le train multiplicateur (106) comprenant un porte- satellites (118) relié de façon permanente à l'entrée, et une couronne (120) reliée de façon permanente au train d'entrée (104).
12-Système selon la revendication 11, caractérisé par le fait qu'il comprend une seule entrée de puissance. 13-Système selon la revendication 11 ou 12, caractérisé par le fait que l'engrenage solaire du train multiplicateur (106) est relié de façon débrayable à la terre.
14-Système selon la revendication 11 ou 12, caractérisé par le fait que l'engrenage solaire du train multiplicateur (106) est relié de façon permanente à la terre.
15-Système selon l'une des revendications 11 à 14, caractérisé par le fait que la couronne du train d'entrée (104) est reliée de façon permanente à la sortie.
16-Système selon l'une des revendications 11 à 15, caractérisé par le fait que le porte- satellite s du train d'entrée (104) est relié de façon permanente au train multiplicateur (106).
17-Système selon l'une des revendications 11 à 16, caractérisé par le fait que l'engrenage solaire du train d'entrée (104) est relié de façon débrayable à l'entrée.
18-Système selon l'une des revendications 11 à 16, caractérisé par le fait que l'engrenage solaire du train d'entrée (104) est relié de façon débrayable à la terre. 19-Système selon l'une des revendications 11 à 18, caractérisé par le fait que le porte-satellites du train de sortie (105) est relié de façon permanente à la sortie.
20-Système selon l'une des revendications 11 à 19, caractérisé par le fait que l'engrenage solaire du train de sortie (105) est relié de façon débrayable à l'entrée. 21-Système de boîte de vitesses à trains épicycloïdaux, comprenant un élément d'entrée, un élément de sortie coaxial à l'élément d'entrée, deux trains épicycloïdaux (204, 205), et plusieurs embrayages pour obtenir une pluralité de rapports de transmission, caractérisé par le fait qu'il comprend, en outre, un train épicycloïdal diviseur de vitesse (206) pour obtenir au moins deux vitesses supplémentaires, chaque embrayage agissant entre d'une part un élément d'un desdits trains épicycloïdaux et d'autre part l'élément terre, l'élément d'entrée, ou un autre élément desdits trains épicycloïdaux, chaque train épicycloïdal comprenant un engrenage solaire, des engrenages satellites supportés par un porte-satellites, et une couronne, le train diviseur (206) étant disposé en amont du train d'entrée (204). 22-Système selon la revendication 21, caractérisé par le fait qu'il comprend une seule entrée de puissance.
23-Système selon la revendication 21 ou 22, caractérisé par le fait que l'engrenage solaire du train diviseur (206) est relié de façon permanente à la terre.
24-Système selon la revendication 21, 22 ou 23, caractérisé par le fait que la couronne du train diviseur (206) est relié de façon débrayable au train d'entrée (204).
25-Système selon l'une des revendications 21 à 24, caractérisé par le fait que le porte- satellites du train diviseur (206) est relié de façon permanente à l'élément d'entrée.
26-Système selon l'une des revendications 21 à 25, caractérisé par le fait que le porte-satellites du train diviseur (206) est relié de façon débrayable au train d'entrée (204).
27-Système selon l'une des revendications 21 à 26, caractérisé par le fait que le porte-satellites du train diviseur (206) porte une rangée de pignons satellites extérieurs engrenant avec la couronne et une rangée de pignons satellites intérieurs engrenant avec l'engrenage solaire et avec les pignons satellites extérieurs. 28-Système selon l'une des revendications 21 à 27, caractérisé par le fait que l'engrenage solaire du train d'entrée (204) est relié de façon débrayable à la terre. 29-Système selon l'une des revendications 21 à 28, caractérisé par le fait que l'engrenage solaire du train d'entrée (204) est relié de façon débrayable à l'entrée.
30-Système selon l'une des revendications 21 à 29, caractérisé par le fait que l'engrenage solaire du train d'entrée (204) est relié de façon débrayable à la couronne du train diviseur (206).
31 -Système de boîte de vitesses à trains épicycloïdaux, comprenant un élément d'entrée, un élément de sortie coaxial à l'élément d'entrée, deux trains épicycloïdaux
(304, 305), et cinq embrayages pour obtenir une pluralité de rapports de transmission, caractérisé par le fait qu'il comprend, en outre, un train épicycloïdal multiplicateur de vitesse (306), un train épicycloïdal diviseur de vitesse (307), et un embrayage supplémentaire pour obtenir au moins trois vitesses supplémentaires, chaque embrayage agissant entre d'une part un élément d'un desdits trains épicycloïdaux et d'autre part l'élément terre, l'élément d'entrée, l'élément de sortie ou un autre élément desdits trains épicycloïdaux, chaque train épicycloïdal comprenant un engrenage solaire, des pignons satellites supportés par un porte-satellites, et une couronne.
32-Système selon la revendication 31, caractérisé par le fait qu'il comprend une seule entrée de puissance.
33-Système selon la revendication 31 ou 32, caractérisé par le fait que l'engrenage solaire du train d'entrée (4) est relié de façon débrayable au train diviseur (307).
34-Système selon la revendication 31, 32 ou 33, caractérisé par le fait que l'engrenage solaire du train d'entrée (304) est relié de façon débrayable à la terre.
35-Système selon l'une des revendications 31 à 34, caractérisé par le fait que l'engrenage solaire du train de sortie (305) est relié de façon débrayable à la terre. 36-Système selon l'une des revendications 31 à 35, caractérisé par le fait que l'engrenage solaire du train de sortie (305) est relié de façon débrayable au train multiplicateur (306).
37-Système selon l'une des revendications 31 à 36, caractérisé par le fait que le train multiplicateur (306) comprend un porte-satellites relié de façon permanente à l'entrée, et une couronne reliée de façon débrayable au train de sortie (305).
38-Système selon l'une des revendications 31 à 37, caractérisé par le fait que l'engrenage solaire du train multiplicateur (306) est relié de façon permanente à la terre. 39-Système selon l'une des revendications 31 à 38, caractérisé par le fait que l'engrenage solaire du train diviseur (307) est relié de façon permanente à la terre.
40-Système selon l'une des revendications 31 à 39, caractérisé par le fait que le porte- satellite s du train diviseur (307) est relié de façon permanente à l'entrée.
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