WO2015132489A1 - Ensemble de transmission intermediaire de marche arriere pour boite de vitesses et boite de vitesses comportant un tel ensemble de transmisssion - Google Patents

Ensemble de transmission intermediaire de marche arriere pour boite de vitesses et boite de vitesses comportant un tel ensemble de transmisssion Download PDF

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    • F16H2200/0052—Transmissions for multiple ratios characterised by the number of forward speeds the gear ratios comprising six forward speeds

Definitions

  • the present invention relates to the transmission of reverse gear on a gearbox with parallel shafts.
  • this assembly relates to an intermediate transmission gearbox for transmission transmitting the movement of a primary shaft of the gearbox on a secondary shaft thereof on the reverse gear by reversing its direction of rotation.
  • this assembly comprising an intermediate reverse gear which carries an intermediate reverse gear input meshing with a toothing of the primary shaft and a reverse intermediate gear output, the two intermediate gears being connected in rotation on the reverse gear.
  • This invention also relates to a gearbox with parallel shafts comprising such a set of reverse gear transmission.
  • Gearboxes with an additional gear are more bulky.
  • the clutch is also larger, to transmit the torque of supercharged engines.
  • the increase in the length of the gearboxes being excluded by the limited space of the engine compartments, other solutions are used to add a report on a box, such as the distribution of the reports on two or even three secondary trees. , which is widely used with high torque motors.
  • the present invention aims to achieve a set of reversing particularly compact and simple to achieve.
  • the reverse gear output gear meshes permanently with the external toothing of a sliding gears forward sliding on the secondary shaft and rotatably connected thereto.
  • the external toothing may for example be carried by the third-fourth reports, or the fifth-sixth reports.
  • the proposed reversing transmission assembly facilitates the staggering of ratios, especially avoiding the use of "bridge triplets" particularly restrictive for the design of the teeth. It also reduces the risk of grinding (shocks of the teeth linked to the cyclic irregularity of the engine).
  • the proposed set is compact and economical. It does not limit the deployment of the internal control, nor the possible implantation of the lubrication ducts.
  • Figure 1 is a partial longitudinal sectional view of the gearbox showing an intermediate reverse gear assembly not engaged
  • FIG. 2 is a partial cross-sectional view along A-A of the primary shaft, of the intermediate reverse assembly and of the secondary corresponding to FIG. 1 and passing through the output gear and the output follower,
  • FIG. 3 is a partial cross-sectional view along BB of the primary shaft, of the intermediate reverse assembly and of the secondary corresponding to FIG. 1 and passing through the fixed and idling input gears; and the first-second player,
  • FIG. 4 is a partial cross-sectional view along CC, of the primary shaft, of the intermediate reverse gear and of the secondary corresponding to FIG. 1 and passing through the fixed and idler second gears and the walkman back ,
  • FIG. 5 is a partial cross-sectional view along DD, of the primary shaft, of the intermediate reverse gear and of the secondary, corresponding to FIG. 1, passing through the fixed and idler third gears and the player reversing, and
  • Figure 6 is a partial longitudinal sectional view of the gearbox, showing an engaged reverse gear intermediate and the path of the torque.
  • the primary shaft 10 carries the fixed teeth 11 of the first gear, 12 of the reverse gear, 13 of the second gear, 14 of the third gear, and finally 15 of the gear ratio.
  • the secondary shaft 20 supports the corresponding idle gears: first idle gear 21, second idle gear 22, idle gear third 23, crazy fourth gear 24.
  • the crazy gears are grouped in pairs. Between the two gears of each pair, is interposed a group of synchronization and interconnection: group 25 and his player 26 between the first and second gears 21, 22, and group 27, the player supports outer periphery a toothing 28, between the third and fourth gears 23, 24.
  • the reverse assembly bears the overall reference 30. Its axis 31 supports an intermediate gear 32 input, rotatably mounted on its rings 32, a. It meshes permanently with the toothing 12 of reverse, carried by the primary shaft 10.
  • the pinion 32 is held axially on the left side by the pin 39 planted transversely to the axis 31. On the right side, it is maintained by a support washer 38.
  • This type of axial retention is suitable for a meshing of straight teeth.
  • the teeth the teeth of the input intermediate gear 32 of reverse gear and the toothing 12 on the primary shaft 10 may be helical. In this case, the axial supports must be of another nature.
  • the reverse axis 31 supports an intermediate output gear 33, mounted free to rotate on its needle bush 33, a. It meshes permanently with a reverse toothing 28, carried by the player third-fourth gear 27.
  • the toothing 28 is arranged centrally on the external player 27, in the fork 40, which encloses it.
  • the toothing 28 can be cut into the mass of the player.
  • the player concerned may be that of the fifth-sixth reports.
  • the pinion 33 is held axially on the right side by the pin 39 planted transversely to the axis 31. On the left side, it is held by a bearing washer 38.
  • the player 27 has an axial movement for the engagement of the reports of third and fourth.
  • the meshing gear with pinion 33 is straight.
  • This intermediate assembly transmits the movement of a primary shaft of the box on a secondary shaft thereof on the reverse ratio by reversing its direction of rotation. It is composed essentially of the intermediate reverse gear 31 which carries the intermediate input reverse gear 32 meshing with a toothing 12 of the primary shaft, and the intermediate reverse gear 33.
  • the two pinions intermediaries 32, 33 are rotatably connected to the reverse gear.
  • the intermediate output gear 33 supports a player 34.
  • the input intermediate gear 32 supports a synchronization device consisting of a ring 35, an arming spring 36 and a clip 37 for stopping the ring 35 at rest.
  • the connection of the pinions 32 and 33 is operated by moving the player 34 to the right.
  • the intermediate reverse gear 33 meshes permanently with the external toothing 28 of the player 27, which slides on the secondary shaft 20 being rotatably connected thereto.
  • the transmission of torque in reverse is effected according to the path indicated in FIG. 6: primary shaft 10, toothing 12, intermediate input gear 32, intermediate gear of output 33, reverse toothing 28, sliding device 27, secondary shaft 20.
  • the section AA of FIG. 2 passes through the primary shaft 10 (between the third and fourth fixed pinions 14 and 14), the intermediate reverse gear 33, and the third-fourth traveler 27 (FIG. not shown), and by the reverse toothing 28.
  • the pinion 33 and the toothing 28 have substantially equal diameters.
  • the diameter of the primary shaft is relatively narrow.
  • the cross-section BB of FIG. 3 passes through the primary shaft 10 at the gearing 12 of the reverse gear ratio, through the reverse intermediate gear 32, and through the first-second gear 26. shows that almost all of the reduction of reverse gear is performed by the toothing 12 and pinion 32.
  • the size and capacity of the player 26, are limited by their environment.
  • the section CC of FIG. 4 passes through the primary shaft 10 at the level of the second gearing 13, the reverse gear 34, and the second idle gear 22.
  • the size of the reverse gear 34 is not limited by its environment.
  • the section DD of FIG. 5 passes through the primary shaft 10 at the level of the third toothing 14, by the reverse gear 34, and by the third idler 23.
  • the size of the passenger 34 is not limited by that of the third gear.
  • the input gear 12 on the primary is cut between the teeth 11 first and 13 second, without increasing the spacing thereof, nor increase the length of the gearbox.
  • the output teeth 28 cut on the player 27 is centered thereon. It increases neither its width nor the axial size of the synchronization group.
  • the fork 40 has a particular shape. It surrounds the toothing 28.
  • the reverse gear and the axial size of the synchronization unit 27 do not impact the length of the gearbox because they do not increase the spacing of the teeth 11 and 13. on the primary shaft 10.

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Abstract

Ensemble de transmission intermédiaire de marche arrière (30) pour boîte de vitessestransmettant le mouvement d'un arbre primaire de la boîte (10) sur un arbre secondaire (20) de celle-ci sur le rapport de marche arrière en inversant son sens de rotation, cet ensemble comportant un axe intermédiaire de marche arrière qui porte un pignon intermédiaire d'entréede marche arrière (32)engrenant avec une denture (12)de l'arbre primaire (10) et un pignon intermédiaire de sortie de marche arrière (33), les deux pignons intermédiaires (32, 33) étant liés en rotation sur le rapport de marche arrière, caractérisé en ce que le pignon intermédiaire de sortie de marche arrière (33) engrène en permanence avec la denture extérieure (28) d'un baladeur (27)de rapports de marche avant coulissant sur l'arbre secondaire (20) en étant lié en rotation à celui-ci.

Description

ENSEMBLE DE TRANSMISSION INTERMEDIAIRE DE MARCHE ARRIERE POUR BOITE DE VITESSES ET BOITE DE VITESSES COMPORTANT UN TEL ENSEMBLE DE TRANSMISSSION
La présente invention concerne la transmission de la marche arrière sur une boîte de vitesses à arbres parallèles .
Plus précisément, elle a pour objet un ensemble de transmission intermédiaire de marche arrière pour boîte de vitesses transmettant le mouvement d'un arbre primaire de la boîte sur un arbre secondaire de celle- ci sur le rapport de marche arrière en inversant son sens de rotation, cet ensemble comportant un axe intermédiaire de marche arrière qui porte un pignon intermédiaire d'entrée de marche arrière engrenant avec une denture de l'arbre primaire et un pignon intermédiaire de sortie de marche arrière, les deux pignons intermédiaires étant liés en rotation sur le rapport de marche arrière.
Cette invention a également pour objet une boîte de vitesses à arbres parallèles comportant un tel ensemble de transmission de marche arrière.
Dans leur grande majorité, les véhicules actuels ont le groupe motopropulseur disposé transversalement à l'avant. Pour réduire la consommation, les véhicules sont équipés de moteurs turbocompressés . Ces moteurs développent un couple plus élevé à bas régime, et demandent des boîtes de vitesses « plus ouvertes » entre les rapports extrêmes. En effet, la capacité de décollage du véhicule avec de tels moteurs est dégradée. Sur le premier rapport, il faut une vitesse pour mille tours du moteur (Viooo) plus petite qu'avec les moteurs atmosphériques. En contrepartie, la caractéristique en couple du moteur conduit à utiliser davantage le moteur sur une plage de régime plus basse, ce qui demande une Vi o o o plus grande sur le rapport le plus élevé. Enfin, ces moteurs ont des régimes maximum plus bas. Ces contraintes conduisent à faire appel à des boîtes de vitesses à six rapports de marche avant en version manuelle, et plus de six rapports en version automatique.
Les boîtes de vitesses avec un rapport supplémentaire sont plus encombrantes. Par ailleurs, l'embrayage est également plus volumineux, pour transmettre le couple des moteurs suralimentés. L'augmentation de la longueur des boîtes de vitesses étant exclue par l'espace limité des compartiments moteur, on a recours à d'autres solutions pour ajouter un rapport sur une boîte, telles que la répartition des rapports sur deux, voire trois arbres secondaires, qui est très utilisée avec les moteurs à fort couple.
Pour des couples moins élevés, on peut chercher à un compacter axialement la boîte de vitesses par un arrangement particulier de la marche arrière. C'est le cas dans la publication EP 1 983 227, où le pignon fou de première est utilisé en tant que pignon intermédiaire de marche arrière, alors que le pignon fou de marche arrière est installé sur un arbre secondaire très court, placé en partie supérieure de la boîte. Une zone supérieure de la boîte est affectée au déploiement de la commande interne et des aménagements de lubrification. L'agencement du pignon fou de marche arrière, seul sur un arbre secondaire court, est une solution efficace pour le compactage axial de la boîte, car la denture de marche arrière et son synchroniseur sont « masqués » sur la longueur de boîte. Mais cette solution est relativement coûteuse, car elle implique des roulements supplémentaires, et pignon d' engrènement avec la couronne de sortie.
La présente invention vise à réaliser un ensemble de marche arrière particulièrement compact et simple à réaliser .
Dans ce but, elle propose que le pignon intermédiaire de sortie de marche arrière engrène en permanence avec la denture extérieure d'un baladeur de rapports de marche avant coulissant sur l'arbre secondaire et lié en rotation à celui-ci.
La denture extérieure peut par exemple être portée par le baladeur des rapports de troisième- quatrième, ou celui des rapports de cinquième-sixième.
L'ensemble de transmission de marche arrière proposé facilite l'étagement des rapports, en évitant notamment le recours aux « triplettes de pont » particulièrement contraignantes pour la conception des dentures. Il réduit en outre les risques de graillonnement (chocs des dentures liés à l'irrégularité cyclique du moteur).
Enfin, l'ensemble proposé est compact et économique. Il ne limite pas le déploiement de la commande interne, ni l'implantation éventuelle des goulottes de lubrification.
D'autre caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront clairement de la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation non limitatif de celle-ci, en se reportant aux dessins annexés, sur lesquels :
la figure 1 est une vue en coupe longitudinale partielle de la boîte de vitesses montrant un ensemble intermédiaire de marche arrière en rapport non engagé,
la figure 2 est une vue en coupe transversale partielle selon A-A, de l'arbre primaire, de l'ensemble intermédiaire de marche arrière et du secondaire correspondant à la figure 1 et passant par le pignon de sortie et le baladeur de sortie,
la figure 3 est une vue en coupe transversale partielle selon B-B, de l'arbre primaire, de l'ensemble intermédiaire de marche arrière et du secondaire correspondant à la figure 1 et passant par les pignons d'entrée fixe et fou de marche arrière et le baladeur de première-deuxième,
la figure 4 est une vue en coupe transversale partielle selon C-C, de l'arbre primaire, de l'axe intermédiaire de marche arrière et du secondaire correspondant à la figure 1 et passant par les pignons fixe et fou de deuxième et le baladeur de marche arrière ,
- la figure 5 est une vue en coupe transversale partielle selon D-D, de l'arbre primaire, de l'axe intermédiaire de marche arrière et du secondaire, correspondant à la figure 1 et passant par les pignons fixe et fou de troisième et le baladeur de marche arrière, et
la figure 6 est une vue en coupe longitudinale partielle de la boîte de vitesses, montrant un intermédiaire de marche arrière en rapport engagé et le cheminement du couple. Nomenclature
Figure imgf000006_0001
Description
Sur la coupe partielle de la figure 1, l'arbre primaire 10, porte les dentures fixes 11 du rapport de première, 12 du rapport de marche arrière, 13 du rapport de deuxième, 14 du rapport de troisième, et enfin 15 du rapport de quatrième. L'arbre secondaire 20 supporte les pignons fous correspondants : pignon fou de première 21, pignon fou de deuxième 22, pignon fou de troisième 23, pignon fou de quatrième 24. Les pignons fous sont regroupés par paire. Entre les deux pignons de chaque paire, est intercalé un groupe de synchronisation et de crabotage : groupe 25 et son baladeur 26 entre les pignons fous de première et de deuxième 21, 22, et groupe 27, dont le baladeur supporte en périphérie extérieure une denture de marche arrière 28, entre les pignons fous de troisième et de quatrième 23, 24.
L'ensemble de marche arrière porte la référence globale 30. Son axe 31 supporte un pignon intermédiaire 32 d'entrée, monté libre en rotation sur ses bagues 32, a. Il engrène de manière permanente avec la denture 12 de marche arrière, portée par l'arbre primaire 10. Le pignon 32 est maintenu axialement du côté gauche par la goupille 39 plantée transversalement à l'axe 31. Du côté droit, il est maintenu par une rondelle d'appui 38. Ce type de maintien axial convient pour un engrènement de dentures droites. Sans sortir du cadre de l'invention, les dentures la denture du pignon intermédiaire d'entrée 32 de marche arrière et la denture 12 sur l'arbre primaire 10 peuvent être hélicoïdales. Dans ce cas, les appuis axiaux doivent être d'une autre nature. L'axe de marche arrière 31 supporte un pignon intermédiaire de sortie 33, monté libre en rotation sur sa douille à aiguilles 33, a. Il engrène de manière permanente avec une denture de marche arrière 28, portée par le baladeur des rapports de troisième-quatrième 27. La denture 28 est agencée en position centrale sur le baladeur extérieur 27, dans la fourchette 40, qui l'enserre. La denture 28 peut être taillée dans la masse du baladeur. Le baladeur concerné peut être celui des rapports de cinquième-sixième. Le pignon 33 est maintenu axialement du côté droit, par la goupille 39 plantée transversalement à l'axe 31. Du côté gauche, il est maintenu par une rondelle d'appui 38. Le baladeur 27 a un mouvement axial pour l'engagement des rapports de troisième et de quatrième. La denture d' engrènement avec le pignon 33 est droite.
Cet ensemble intermédiaire transmet le mouvement d'un arbre primaire de la boîte sur un arbre secondaire de celle-ci sur le rapport de marche arrière en inversant son sens de rotation. Il est composé essentiellement de l'axe intermédiaire de marche arrière 31 qui porte le pignon intermédiaire d'entrée de marche arrière 32 engrenant avec une denture 12 de l'arbre primaire, et le pignon intermédiaire de sortie de marche arrière 33. Les deux pignons intermédiaires 32, 33 sont liés en rotation sur le rapport de marche arrière .
Pour engager ce rapport, les deux pignons intermédiaires sont liés en rotation. Le pignon intermédiaire de sortie 33 supporte un baladeur 34. Le pignon intermédiaire d'entrée 32 supporte un dispositif de synchronisation composé d'un anneau 35, d'un ressort d'armement 36 et d'un clip 37 d'arrêt de l'anneau 35 au repos. La liaison des pignons 32 et 33, est opérée en déplaçant le baladeur 34 vers la droite. Le pignon intermédiaire de sortie de marche arrière 33 engrène en permanence avec la denture extérieure 28 du baladeur 27, qui coulisse sur l'arbre secondaire 20 en étant lié en rotation à celui-ci. La transmission du couple en marche arrière s'effectue selon le cheminement indiqué sur la figure 6 : arbre primaire 10, denture 12, pignon intermédiaire d'entrée 32, pignon intermédiaire de sortie 33, denture de marche arrière 28, baladeur 27, arbre secondaire 20.
La coupe A-A de la figure 2, passe par l'arbre primaire 10 (entre les pignons fixes de troisième 14 et de quatrième 15) , par le pignon intermédiaire de sortie de marche arrière 33, et par le baladeur de troisième-quatrième 27 (non représenté) , et par la denture de marche arrière 28. Le pignon 33 et la denture 28 ont des diamètres sensiblement égaux. Le diamètre de l'arbre primaire est relativement étroit.
La coupe B-B de la figure 3, passe par l'arbre primaire 10 au niveau la denture 12 du rapport de marche arrière, par le pignon intermédiaire d'entrée de marche arrière 32, et par le baladeur de première- deuxième 26. Cette coupe montre que la quasi-totalité de la démultiplication de marche arrière est réalisée par la denture 12 et le pignon 32. La taille et la capacité du baladeur 26, sont limitées par leur environnement .
La coupe C-C de la figure 4 passe par l'arbre primaire 10 au niveau la denture de deuxième 13, par le baladeur de marche arrière 34, et par le pignon fou de deuxième 22. La taille du baladeur 34 de marche arrière n'est pas limitée par son environnement.
La coupe D-D de la figure 5 passe par l'arbre primaire 10 au niveau la denture de troisième 14, par le baladeur de marche arrière 34, et par le pignon fou de troisième 23. La taille du baladeur 34 n'est pas limitée par celle de la démultiplication de troisième.
Ces coupes montrent la possibilité de réaliser un ensemble intermédiaire de marche arrière 30 comportant un pignon d'entrée 32 engrènant avec la denture 12 de l'arbre primaire 10 et un pignon de sortie 33 engrènant avec la denture 28 du baladeur 27 de troisième- quatrième porté par l'arbre secondaire 20, qui donne l'inversion du mouvement pour la marche arrière.
La denture d'entrée 12 sur le primaire est taillée entre les dentures 11 de première et 13 de deuxième, sans accroître l'écartement de ces dernières, ni augmenter la longueur de la boîte de vitesses. La denture de sortie 28 taillée sur le baladeur 27 est centrée sur celui-ci. Elle n'augmente ni sa largeur, ni l'encombrement axial du groupe de synchronisation. La fourchette 40 a une forme particulière. Elle entoure la denture 28. Enfin, le renvoi de marche arrière et l'encombrement axial du groupe de synchronisation 27, n' impactent pas la longueur de la boîte de vitesses, car ils n'augmentent pas l'écartement des dentures 11 et 13 sur l'arbre primaire 10.

Claims

REVENDICATIONS
1. Ensemble de transmission intermédiaire de marche arrière (30) pour boîte de vitesses transmettant le mouvement d'un arbre primaire de la boîte (10) sur un arbre secondaire (20) de celle-ci sur le rapport de marche arrière en inversant son sens de rotation, cet ensemble comportant un axe intermédiaire de marche arrière qui porte un pignon intermédiaire d'entrée de marche arrière (32) engrenant avec une denture (12) de l'arbre primaire (10) et un pignon intermédiaire de sortie de marche arrière (33) , les deux pignons intermédiaires (32, 33) étant liés en rotation sur le rapport de marche arrière, le pignon intermédiaire de sortie de marche arrière (33) engrenant en permanence avec la denture extérieure (28) d'un baladeur (27) de rapports de marche avant qui coulisse sur l'arbre secondaire (20) en étant lié en rotation à celui-ci, caractérisé en ce que la denture extérieure (28) du baladeur (27) est agencée en position centrale sur celui-ci, sans augmenter sa largeur.
2. Ensemble de transmission intermédiaire de marche arrière (30) pour boîte de vitesses selon la revendication 1, caractérisé en ce que la denture extérieure (28) est portée par le baladeur des rapports de troisième-quatrième (27).
3. Ensemble de transmission intermédiaire de marche arrière (30) pour boîte de vitesses selon la revendication 1, caractérisé en ce que la denture extérieure (28) est portée par le baladeur des rapports de cinquième sixième.
4. Ensemble de transmission intermédiaire de marche arrière (30) pour boîte de vitesses selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que la denture extérieure (28) est taillée dans la masse du baladeur .
5. Ensemble de transmission intermédiaire de marche arrière (30) pour boîte de vitesses selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la fourchette de commande des rapports de marche avant concernés enserre la denture extérieure du baladeur (28) .
6. Ensemble de transmission intermédiaire de marche arrière (30) pour boîte de vitesses selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la denture (12) engrenant avec le pignon intermédiaire d'entrée de marche arrière (32) est disposée entre les dentures de première et de deuxième (11, 13) .
7. Ensemble de transmission intermédiaire de marche arrière (30) pour boîte de vitesses selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la denture du pignon intermédiaire de sortie de marche arrière (33) et la denture extérieure du baladeur (28) sont droites.
8. Ensemble de transmission intermédiaire de marche arrière (30) pour boîte de vitesses selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la denture du pignon intermédiaire d'entrée (32) de marche arrière et la denture (12) sur l'arbre primaire (10) sont hélicoïdales.
9. Boîte de vitesses à arbres parallèles, caractérisée en ce qu'elle comporte un ensemble de transmission intermédiaire de marche arrière conforme à l'une des revendications précédentes.
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EP1983227A1 (fr) 2007-04-17 2008-10-22 Peugeot Citroën Automobiles S.A. Boîte de vitesses de véhicule automobile et procédé de changement de rapport pour une telle boîte de vitesses

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