WO2017131503A2 - Boite de vitesses actionnee par un fluide de commande - Google Patents

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WO2017131503A2
WO2017131503A2 PCT/MA2017/000002 MA2017000002W WO2017131503A2 WO 2017131503 A2 WO2017131503 A2 WO 2017131503A2 MA 2017000002 W MA2017000002 W MA 2017000002W WO 2017131503 A2 WO2017131503 A2 WO 2017131503A2
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Imad MORCHID
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Definitions

  • the present invention relates to a gearbox of a vehicle, the vehicle comprising at least one motor and at least two wheels, the gearbox comprising:
  • a motor shaft intended to be rotated by the motor of the vehicle, the motor shaft comprising a first motor pinion,
  • a transmission shaft intended to be coupled to the wheels of the vehicle, the transmission shaft comprising a first transmission gear engaged with the first driving gear the first driving gear and the first transmission gear forming a first gearing system; to transmit a movement according to a first transmission ratio
  • one of the first drive gear or the first transmission gear being a gear in engagement, mounted in engagement with the shaft on which it is mounted and the other of the first drive gear or the first gear being a wheel gear. free, mounted freewheeling with respect to the shaft on which it is mounted,
  • gearshift system comprising:
  • a first squeezing mechanism mounted on the shaft carrying the first freewheeling gear, the first engagement mechanism comprising a first moving part engaged with the shaft carrying the first freewheel gear, the first moving part being movable between a passive position, in which the first moving part is movable independently of the first freewheel gear, and an active position, in which the first movable part is engaged with the first freewheel gear so that the rotation of i 'shaft drives in rotation the first pinion coasting,
  • c a controller configured to control the movement of the first movable portion of the first engagement mechanism between the passive position and the active position.
  • Such a gearbox makes it possible to transmit the movement coming from the motor shaft to the wheels with a chosen transmission ratio.
  • Shifting that is, shifting from a transmission ratio to another transmission ratio, is usually done by means of control ranges.
  • Such control forks are, on the one hand, connected to the gearshift lever and, on the other hand, adapted to move on the drive shaft or the motor shaft to select the pair of gears offering the transmission ratio. wish.
  • a control fork is a mechanical part provided with two arms which surround another part, in this case the drive shaft or the motor shaft, for the purpose of moving the other part.
  • a barrel is a circular piece on which are machined grooves to guide the movement of the forks.
  • An object of the invention is to provide a gearbox to quickly switch gears to meet the desired performance of vehicles, such as sports cars.
  • the invention relates to a gearbox of the aforementioned type, wherein the first engagement mechanism further comprises a first fixed part, the first fixed part forming a receiving housing of the first movable part, the control device being adapted to control the distribution of a control fluid between the first fixed portion and the first movable portion of the first engagement mechanism to move the first movable portion between the passive position and the active position.
  • drive of the transmission shaft according to the first transmission ratio is effected by means of a control ffuide for moving almost instantaneously the first movable portion relative to the first fixed portion.
  • a control ffuide for moving almost instantaneously the first movable portion relative to the first fixed portion.
  • Such an operation is comparable to that of a hydraulic cylinder whose response time can be very reduced.
  • Such a latching mechanism thus makes it possible to encircle speeds faster than with a purely mechanical system, such as control forks.
  • a telie gearbox is particularly suitable for use in systems requiring a very fast speeds, such as sports cars used for sports competitions for example-
  • the gearbox further comprises one or more of characteristics, taken individually or in any technically feasible combination:
  • the transmission shaft comprises at least one second transmission gear, the motor shaft comprising at least a second driving gear engaged with the second transmission gear, the second driving gear and the second transmission gear forming a second transmission system; gear for transmitting motion at a second transmission ratio, the second gear ratio being different from the first gear ratio, one of the second gear wheel or the second gear gear being a gear engaged, engaged with ii shaft on which is mounted and the other of the second motor pinion or the second transmission gear being a pinion freewheel, mounted to freewheel relative to the shaft on which it is mounted,
  • a gearshift system further comprising another first engagement mechanism mounted on the shaft carrying the second idler gear, said other first engagement mechanism comprising a first movable portion engaged with the bearing shaft.
  • the second freewheeling gear said first movable part being movable between a passive position, in which the first movable part is movable independently of the second freewheel gear, and an active position, in which the first movable part is engaged with the second fiber wheel gear so that the rotation of the second idler gear rotates said shaft
  • said other first engagement mechanism further comprising a first fixed portion, the first fixed portion forming a receiving housing of the first movable part, the control device being adapted to control the distribution of a control fluid between the first and second said fixed portion and the first movable portion of said other first engagement mechanism for moving the first movable portion between the passive position and the active position of the first movable portion;
  • the driving shaft comprises at least one third driving pinion, the transmission shaft comprising at least one third transmission pinion meshing with the third driving pinion, ie the third driving pinion and the third transmission pinion forming a third gearing system; gear adapted to transmit a movement according to a third transmission ratio, ie third transmission ratio being different from the first and second transmission ratio,
  • one of the third drive gear or the third transmission gear being a gear engaged, mounted in engagement with the shaft on which it is mounted and the other of the third drive gear or the third transmission gear being a wheel pinion free, mounted freewheel relative to the shaft on which it is mounted,
  • the shift system further comprising another first latching mechanism mounted on the shaft carrying the third idle gear, said further another first engagement mechanism comprising a first movable portion engaged with the shaft bearing the third gear, coasting,
  • said first movable portion being movable between a passive position, wherein the first movable portion is movable independently of the third idle gear, and an active position, wherein the first movable portion is engaged with the third idle gear so that that the rotation of the shaft drives in rotation the third gear in freewheeling,
  • said still another first engagement mechanism further comprising a first fixed portion, the first fixed portion forming a receiving housing of the first movable portion, the controller being adapted to control the dispensing of a control fluid between the first fixed part and its first movable part of the said further first locking mechanism for moving the first movable part between the passive position and the active position,
  • the transmission further comprises an output shaft and a steering gear, ie directional gear being mounted to freewheel on the output shaft and meshing with the drive shaft, the shift system comprising a second latching mechanism mounted on the output shaft, the second latch mechanism including a second movable portion engaged with the output shaft, the second movable portion being movable between a passive position, wherein the second latching mechanism moving part is movable independently of the directional gear, and an active position, in which the second movable part is engaged with the directional gear so that the rotation of the transmission shaft causes rotation, by the intermediate shaft of the directional gear, the output shaft in the direction of rotation of the directional gear, the second engagement mechanism further comprising a second stationary part, the second stationary part forming a housing for receiving the second movable part, ie control device being adapted to control the distribution of a control fluid between ia second fixed portion and the second movable portion of the second engagement mechanism for moving the second movable part between! ia a passive position and the active position of the second
  • the gearbox further comprises an inverter pinion mounted in engagement with the output shaft and free wheel relative to the shaft transmission, the shift system comprising a third mechanism for locking mounted on the transmission shaft, the third engagement mechanism comprising a movable third part engaged with the transmission shaft, ia third movable portion being mobiie between a passive position in which the third movable portion is movable independently of the inverter pinion, and an active position, in which the third movable portion engages the reversing gear so that the rotation of the transmission shaft rotates, through the reversing gear, the output shaft, in the direction rotation of the reversing gear, the third engagement mechanism further comprising a third fixed portion, the third fixed portion forming a recess housing, eption of the third movable part, the control device being adapted to control the distribution of a control fluid between the third fixed part and the third movable part of the third interlocking mechanism to move the third part between the passive position and the active position of the third moving part;
  • control fluid is oil under pressure
  • each engagement mechanism comprises a biasing spring biasing the moving part of said squeezing mechanism towards the passive position of said movable part;
  • each movable part comprises at least one interlocking element adapted to fit on at least one complementary portion of the pinion engaged with said movable part in the active position of said movable part.
  • the invention also relates to a vehicle comprising at least one engine, at least two wheels and a gearbox as described above.
  • FIG. 1 is a schematic and functional representation of a vehicle comprising a gearbox according to the invention
  • FIG. 2 is a schematic representation in perspective of a gearbox according to the invention :
  • FIG. 3 is a partial sectional view of the gearbox of FIG. 2, the gearbox being in neutral,
  • FIG. 4 is a hydraulic diagram corresponding to the configuration of FIG. 3,
  • FIG. 5 is a partial sectional view of FIG. 2, in which a first transmission ratio corresponding to a first speed is set in motion,
  • FIG. 6 is a hydraulic diagram corresponding to the distribution of a control fluid for obtaining the configuration of FIG. 5,
  • FIG. 7 is a partial sectional view of the gearbox of FIG. 2, in which a second gear ratio corresponding to a second gear is engaged,
  • FIG. 8 is a hydraulic diagram corresponding to the distribution of a control fluid for obtaining the configuration of FIG. 7,
  • FIG. 9 is a view in partial section of the gearbox of FIG. 2, in which the reverse gear is engaged
  • FIG. 10 is the hydraulic diagram corresponding to the distribution of a control fluid for obtaining the configuration of FIG. 9,
  • Figure 1 1 is a sectional view of a pinion engaged in Figure 2
  • FIG. 12 is a sectional view of a freewheel gear of Figure 2.
  • a vehicle 10 is shown in FIG. 1
  • the vehicle 10 is, for example, a motor vehicle such as a sports car.
  • the vehicle 10 comprises at least one engine 12, at least two wheels 14 and a gearbox 16.
  • the gearbox 16 comprises a driving shaft 20, a transmission shaft 22, an output shaft 23 and a gearshift system 24. As illustrated in FIGS. , 6, 8 and 10, the gearbox 16 also comprises a source 26 for distribution of a fluid control device 27 and a control source 26. the gearbox 16 further comprises a directional assembly 28 comprising a directional gear 29 and an inverter assembly 30 comprising a reversing gear 31.
  • the motor shaft 20 is intended to be cut to the motor 12 of the vehicle 10 to be rotated by said motor 12.
  • the transmission shaft 22 is intended to be coupled to the motor shaft 20 and the output shaft 23 to transmit the movement of the motor shaft 20 to the output shaft 23.
  • the output shaft 23 is intended to be coupled to the wheels 14 of the vehicle 10 so as to drive said wheels 14 in rotation by transmitting the rotational movement of the motor 12,
  • the motor shaft 20 and the transmission shaft 22 each comprise gears forming gears.
  • Each gear comprises at least one of i pinion shaft motor 20 and at least one pinion of the transmission shaft 22.
  • the drive shaft 20 comprises six pinions 34, 36, 38, 40, 42, 44 called "motor pinions”.
  • the pinions 34, 38, 42 are freewheeling relative to the motor shaft 20. It is understood by the expression “free wheel of a pinion relative to a tree", the fact that the rotation of the shaft does not rotate the pinion freewheeling.
  • the driving pinions 36, 40, 44 are engaged with the drive shaft 20, It is understood by the expression “pinion engaged with a shaft”, the fact that the pinion considered is rotationally fixed to the corresponding shaft, that is to say that the rotation of the shaft causes the rotation of the pinion.
  • the distribution of the drive pinions 34, 36, 36, 40, 42, 44 on the drive shaft 20 is such that there is an alternation between the idle gears 34, 38, 42 and the engaged gears 36, 40 , 44,
  • the transmission shaft 22 comprises six transmission gears 48, 50, 52, 54, 56, 58.
  • the pinions 48, 52, 58 are in engagement with the transmission shaft 22 and the pinions 50, 54, 58 are freewheeling with respect to the transmission shaft 22.
  • the distribution of the transmission gears 48, 50, 52, 54, 56, 58 on the transmission shaft 22 is such that there is alternation between the engaged transmission gears 48, 52, 56 and the transmission gears.
  • the engaged transmission gears 48, 52, 56 are arranged on the transmission shaft 22 so that each engaged transmission pinion 48, 52, 56 is rotatably connected to a pinion gear 34, 38, 42 distinct.
  • the impeller transmission gears 50, 54, 58 are arranged on the drive shaft 22 so that each freewheel gear 50, 54, 58 is rotatably connected to an engaged gear 36, 40 , 44 distinct.
  • Each pair consisting of a drive pinion and a transmission gear engaged one with the other form a gear system.
  • Each gear system of the gearbox 16 is capable of transmitting motion in a gear ratio different from other gear systems.
  • each transmission ratio depends on the diameter of the pinions and the number of teeth of the pinions of the corresponding torque.
  • the diameter of the gears of each pair and the number of teeth of the gears of each pair are chosen so that the transmission ratio is different from one pair to another.
  • the transmission shaft 22 and the output shaft 23 are adapted to be set in motion in six separate transmission ratios corresponding to six distinct speeds of the gearbox 16.
  • the gearshift system 24 is configured to engage and disengage the setting in motion of the transmission shaft 22.
  • the shift system 24 includes a first engagement mechanism 60 for each gear system.
  • the first mechanism 60 corresponding detent is mounted on the motor shaft 20.
  • the first interlocking mechanism 60 then comprises a first portion movable 70 secured to the drive shaft 20.
  • the first movable portion 70 is movable between a passive position, wherein the first movable portion 70 is movable independently of the idler gear, and an active position, wherein the first movable portion. 70 is engaged with the corresponding idler gear, so that said idler gear is engaged with the motor shaft 20, via the first movable portion 70, and is rotated by the motor shaft 20.
  • the corresponding first engagement mechanism 60 is mounted on the drive shaft 22.
  • the first engagement mechanism 60 then comprises a first integral movable part 70 of the tree of 22.
  • the first moving part 70 is movable between a passive position, in which the first movable part 70 is movable independently of the freewheel gear, and an active position, in which the first movable part 70 is engaged with the corresponding freewheel gear such that said freewheel gear is engaged with the drive shaft 22, through the first moving part 70, and is rotated by the drive shaft; transmission 22.
  • Each first engagement mechanism 60 further comprises a first stationary portion 72 freewheeled, for example via a bearing, on the shaft carrying the first engagement mechanism 80.
  • Each first stationary portion 72 forms a housing of FIG. receiving and guiding the first movable portion 70.
  • Each receiving housing forms a chamber of variable volume according to the position of the first movable portion 70 relative to the first fixed portion 72 corresponding.
  • each engagement mechanism 80 is merged with the gear engaged with the gear system adjacent to said engagement mechanism 60.
  • the movable portion 70 of the engagement mechanism 80 of the second transmission ratio is merged with the gear engaged with the gear system corresponding to the first gear ratio.
  • the directional assembly 28 comprises, in addition to the directional gear 29, a first additional transmission gear 88 engaged on the one hand with the transmission shaft 22 and on the other hand with the directional gear 29.
  • the directional pinion 29 is a freewheel gear, freewheeling on the output shaft 23.
  • the directional gear 29 is adapted to encircle the rotation of the output shaft 23 in the direction of rotation of said directional gear 29.
  • the gearshift system 24 comprises a second engagement mechanism 90 mounted on the output shaft 23.
  • the second engagement mechanism 90 comprises a second movable portion 92 integral with the output shaft 23.
  • the second movable portion 92 is movable between a passive position, in which the second moving part 92 is movable independently of the directional gear 29, and an active position in which the second moving part 92 is integral with the directional pin 29, so that the directional pinion 29 is driven. in rotation by the transmission shaft 22, via the first gear transmission added! 88, and rotates the output shaft 23 in the direction of rotation of said directional gear 29.
  • the second interlocking mechanism 90 further comprises a second fixed part 94 mounted in freewheel, for example via a bearing, on the output shaft 23.
  • the second fixed part 94 forms a housing for receiving and guiding the the second moving part 92.
  • the receiving housing forms a chamber of variable volume according to the position of the second moving part 92 with respect to the second fixed part 94.
  • the inverter assembly 30 comprises, in addition to the reversing gear 31, a second additional transmission pinion 98.
  • the reversing gear 31 is a meshing gear, engaged with the output shaft 23.
  • the reversing gear 31 is adapted to reverse the direction of rotation of the output shaft 23,
  • the second additional transmission gear 98 is engaged on the one hand with the transmission shaft 22 and on the other hand with the reversing gear 31.
  • the gearshift system 24 includes a third engagement mechanism 100 engaged with the transmission shaft 22.
  • the third engagement mechanism 100 comprises a third movable portion 102 between a passive position, in which the third moving part 102 is movable independently of the reversing gear 31 and an active position, in which the third movable portion 102 is engaged by the intermediate of the second additional transmission gear 98, with the reversing gear 31 so that the reversing gear 31 is rotated by the transmission shaft 22 and rotates the output shaft 23 in the direction of rotation of the pinion inverter 31.
  • the third engagement mechanism 100 further comprises a third fixed portion 104 mounted in a freewheel, for example via a bearing, on the transmission shaft 22.
  • the third fixed portion 104 forms a housing for receiving and guiding the The third movable portion 102.
  • the receiving housing forms a chamber of variable volume in the position of the third movable portion 102 relative to the third fixed portion 104.
  • the third movable portion 102 of the third engagement mechanism 100 is merged with the first additional transmission gear 88.
  • Each first engagement mechanism 60, 90, 100 comprises a return spring 1 10, visible in Figures 3, 5, 7 and 9, forcing the movable portion of said engagement mechanism to the passive position of said movable portion.
  • each moving part comprises at least one interlocking element suitable for fitting on at least one complementary part of the pinion integral with said moving part in the active position. of this part of the world.
  • Such complementary portions of the pinion are, for example, grooves or serrations.
  • Fig. 11 illustrates an example of a partial sectional view of a meshing pinion forming the movable portion of an engagement mechanism.
  • pinion meshing includes teeth 120, 122 of canneiures and serrations 124.
  • the grooves 122 allow movement of said pinion on the corresponding shaft.
  • the serrations 124 are disposed within the pinion, vis-à-vis the shaft on which is mounted the pinion.
  • Such grooves 122 allow the interlocking of said pinion engaged with the freewheel gear corresponding to the gear system associated with said engagement mechanism.
  • Fig. 12 illustrates a partial sectional view of a freewheel gear.
  • a freewheel gear comprises teeth 126 and grooves 127.
  • the grooves 127 are disposed outside the pinion.
  • Such grooves 127 allow the interlocking of the movable portion of the latch mechanism corresponding to the gear system of said idler gear, on said idle gear.
  • the distribution source 26 comprises a storage member 150 of a control fluid, different channels 152 for conveying the control fluid from the storage member 150 to each engagement mechanisms 60, 90, 100 and distributors 154 for each channel.
  • the storage member 150 is capable of storing and delivering on request a control fluid to the routing channels 152.
  • the storage member 150 is, for example, a tank.
  • the control fluid is, for example, oil under pressure.
  • Each distributor 154 is able to open or close the corresponding routing channel 152 on the control device 27.
  • Each dispenser 154 is configured to distribute, on command of the control device 27, a control fluid to the control mechanism. corresponding engagement
  • Each distributor 154 is further configured to allow the control fluid to flow back from the corresponding engagement mechanism to the dispensing source 26.
  • Each distributor 164 is, for example, a 3/2 distributor, that is to say a distributor comprising three orifices and two positions.
  • the control device 27 is able to control the distribution of the control fluid by the distribution source 26. More precisely, the control device control 27 is adapted to control each distributor 154 to open or close the routes 152,
  • control device 27 is adapted to control the distribution of a control fluid in the chamber between the fixed part 72, 94, 104 and the moving part 70, 82, 102 of each encircling mechanism 60, 90, 100 to displace the moving part 70, 92, 102 between the passive position and the active position.
  • a control fluid is conveyed between the stationary portion 72, 94, 104 and the movable portion 70 ; 92, 102 of each encircling mechanism 60, 90, 100
  • the volume of the corresponding chamber increases due to the pressure exerted by the control fluid which drives the moving part 70, 92, 102 from its passive position to its position active.
  • the fixed part 72, 94, 104 and the moving part 70, 92, 102 of each encircling mechanism 80, 90, 100 thus form a hydraulic cylinder.
  • the control device 27 controls, on the one hand, the opening of the dispenser 154 corresponding to the path connected to the second encircling mechanism 90 of the whole directional 28 and, secondly, the opening of the distributor 154 corresponding to the lane connected to the first engagement mechanism 60 of the first gear ratio.
  • the fluid is then discharged, on the one hand, into the chamber between the second fixed part 94 and the second movable part 92 of the second interlocking mechanism 90.
  • the fluid is also delivered, on the other hand, in the chamber between first fixed part 72 and the first movable part 70 of the first encircling mechanism 60.
  • the fluid being a pressurized fluid such as an oil
  • the moving part of the second engagement mechanism 90 respectively of the first engagement mechanism 60 of the first transmission ratio, then moves forward from its position. passive position towards its active position in which it becomes integral with the directional pinion 29, respectively of the idler gear 34.
  • the driving gear 34 is rotated by the motor shaft 20, which rotates the transmission pinion 48 which is engaged with the drive pinion 34.
  • transmission pinion 48 being engaged with the transmission shaft 22, the transmission shaft 22 is also rotated at the first speed defined by the first transmission ratio between the driving pinion 34 and the transmission pinion 48,
  • the directional gear 29 is then rotated by transmission shaft 22 via the first pinion additional transmission 88, which rotates the output shaft 23 in the direction of rotation of the directional gear 29 according to the first transmission ratio, Thus, the first forward speed is engaged.
  • the control device 27 controls the closing of the distributor 154 relative to the first engagement mechanism 60 of the first transmission ratio while leaving open the distributor 154 corresponding to the the directional assembly 30.
  • the control device 27 also controls the opening of the distributor 154 relative to the first engagement mechanism 80 of the second transmission ratio to engage the delivery of the control fluid between the first fixed part 72 and the first movable part 70 of the first engagement mechanism 60 of the second transmission ratio.
  • the first movable portion 72 of the first engagement mechanism 80 of the first transmission ratio then resumes its passive position by application of a force by the return spring 110 of the first engagement mechanism 80.
  • the corresponding chamber is then emptied of the fluid control that is returned to the distribution source 28.
  • the first movable portion 70 which is in fact the transmission pinion in engagement 48 is engaged with the freewheel gear 50.
  • the engaged motor gear 36 is engaged with the motor shaft 20, said second motor gear 36 is rotated by the motor shaft 20 which causes in rotation with the transmission shaft 22 via the second transmission pinion 48.
  • the directional gear 29 is then rotated by the transmission shaft 22 via the first additional transmission gear 88, which rotates the output shaft 23 in the direction of rotation of the directional gear. 29 according to the second transmission ratio.
  • the second gear forward is engaged.
  • the engagement of the third, fourth, fifth and sixth speeds of the gearbox 18 is similar to the engagement of the first and second speeds described above and will not be described in more detail.
  • control device 27 controls, on the one hand, the opening of the dispenser 154 corresponding to the track connected to the third interlocking mechanism 100 of the assembly. inverter 30 and, secondly, the opening of the distributor 154 corresponding to the first speed.
  • the movable portion of the third engagement mechanism 90 respectively of the first engagement mechanism 80, then moves from its passive position to its active position in which it becomes integral with the reversing pinion 31, respectively of the motor sprocket freewheeling 34.
  • the drive gear 34 is rotated by the drive shaft 20, which rotates the transmission pinion 48 which is engaged with the drive pinion 34.
  • the transmission pinion 48 is engaged with the drive shaft 22.
  • the transmission shaft 22 is also rotated at the first speed defined by the first transmission ratio between the first drive pinion 34 and the first transmission pinion 48,
  • the second additional transmission gear 98 then rotates the reversing gear 31 which itself rotates the output shaft 23 in the direction of rotation of said reversing gear 31.
  • the first gear in reverse is engaged.
  • Such a gearbox thus makes it possible to very quickly engage the various gear ratios due to the presence of hydraulic cylinders.
  • gearbox is relatively flexible in use since it is not necessary to engage the previous speed before being able to engage a higher speed. The user has the option to engage each speed regardless of the speed previously engaged.
  • Such a gearbox is therefore particularly suitable for use on sports cars for which it is desired to have a speed change as fast as possible.
  • control device 27 comprises a safety device making it possible to control the commands sent by the control device 27 so that two distinct transmission ratios are not switched on simultaneously and that the reverse gear and the forward gear are not engaged simultaneously.

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Abstract

La présente invention concerne une boîte de vitesses comprenant : - un arbre moteur (20) comprenant un pignon moteur (34), - un arbre de transmission (22) comprenant un pignon de transmission (48), - un système de changement de vitesses comprenant : - un mécanisme d'enclenchement (60) comprenant une première partie mobile (70), - un dispositif de commande configuré pour commander le déplacement de la première partie mobile (70), caractérise en ce que le mécanisme d'enclenchement (60) comprend, en outre, une première partie fixe (72), le dispositif de commande étant propre a commander !a distribution d'un fluide de commande entre !a première partie fixe (72) et la première partie mobile (70).

Description

Boite de vitesses actionnée par un fluide de commande
La présente invention concerne une boîte de vitesses d'un véhicuie, le véhicuie comprenant au moins un moteur et au moins deux roues, la boîte de vitesses comprenant :
- un arbre moteur destiné à être entraîné en rotation par le moteur du véhicule, l'arbre moteur comprenant un premier pignon moteur,
- un arbre de transmission destiné à être couplé aux roues du véhicule, i'arbre de transmission comprenant un premier pignon de transmission en prise avec ie premier pignon moteur le premier pignon moteur et ie premier pignon de transmission formant un premier système d'engrenage propre à transmettre un mouvement selon un premier rapport de transmission,
l'un du premier pignon moteur ou du premier pignon de transmission étant un pignon en prise, monté en prise avec i'arbre sur iequei il est monté et l'autre du premier pignon moteur ou du premier pignon de transmission étant un pignon en roue libre, monté en roue libre par rapport à l'arbre sur iequei il est monté,
- un système de changement de vitesses, le système de changement de vitesses comprenant :
o un premier mécanisme d'encienchement monté sur l'arbre portant le premier pignon en roue libre, le premier mécanisme d'enclenchement comprenant une première partie mobiie en prise avec l'arbre portant ie premier pignon en roue libre, ia première partie mobile étant mobile entre une position passive, dans laquelle ia première partie mobile est mobile indépendamment du premier pignon en roue libre, et une position active, dans laquelle la première partie mobile est en prise avec ie premier pignon en roue libre de sorte que la rotation de i'arbre entraîne en rotation le premier pignon en roue libre,
c un dispositif de commande configuré pour commander le déplacement de ia première partie mobile du premier mécanisme d'enclenchement entre la position passive et ia position active.
Une telle boîte de vitesses permet de transmettre ie mouvement en provenance de i'arbre moteur vers les roues avec un rapport de transmission choisi.
Le changement de vitesses, c'est-à-dire le passage d'un rapport de transmission à un autre rapport de transmission, est généralement effectué au moyen de fourchettes de commande. De telles fourchettes de commande sont, d'une part, connectées au levier de vitesses et, d'autre part, propres à se déplacer sur i'arbre de transmission ou i'arbre moteur pour sélectionner ie couple de pignons offrant ie rapport de transmission souhaité. Une fourchette de commande est unê pièce mécanique munie de deux bras qui entourent une autre pièce, dans Se cas présent l'arbre de transmission ou l'arbre moteur, dans le but de déplacer l'autre pièce.
Cependant, la durée de passage des vitesses avec une telle boîte de vitesses est relativement longue du fait du temps de réponse de la liaison mécanique entre le levier de vitesse et les fourchettes, ce qui réduit les performances du véhicule associé. Une telle boîte de vitesse n'est donc pas optimisée pour être utilisée dans des voitures de sport pour lesquelles la rapidité du changement de vitesses est un critère crucial.
Il est également connu des boîtes de vitesse de type séquentiel dont le système de sélection du rapport de transmission est assuré par un barillet. Un barillet est une pièce circulaire sur laquelle sont usinées des gorges permettant de guider le mouvement des fourchettes de commande.
Toutefois, de telles boîtes de vitesses ne permettent pas de sauter un ou plusieurs rapports de transmission pour enclencher directement le rapport de transmission choisi, le rapport immédiatement supérieur ou inférieur au rapport de transmission choisi devant être enclenché au préalable. De ce fait, la durée de passage des vitesses de telles boîtes de vitesses est encore améliorable.
Il est aussi connu d'utiliser d'autres types de boîtes de vitesses, telles que des boîtes automatiques. Cependant, dans de telles boîtes, la durée du passage des vitesses est encore insatisfaisante.
Un but de l'invention est de proposer une boîte de vitesses permettant de passer rapidement les vitesses pour répondre aux performances souhaitées de véhicules, tels que des voitures de sport.
A cet effet, l'invention concerne une boîte de vitesses du type précité, dans laquelle le premier mécanisme d'enclenchement comprend, en outre, une première partie fixe, la première partie fixe formant un logement de réception de la première partie mobile, le dispositif de commande étant propre à commander la distribution d'un fluide de commande entre la première partie fixe et la première partie mobile du premier mécanisme d'enclenchement pour déplacer la première partie mobile entre la position passive et la position active.
Ainsi, i:entraînement de l'arbre de transmission selon ie premier rapport de transmission est effectué au moyen d'un ffuide de commande permettant de déplacer de manière quasi-instantanée la première partie mobile par rapport à la première partie fixe. Un tel fonctionnement est assimilable à celui d'un vérin hydraulique dont le temps de réponse peut être très réduit. Un tei mécanisme d'enclenchement permet donc d'enciencher plus rapidement ies vitesses .qu'avec un système purement mécanique, telles que des fourchettes de commande.
Une telie boîte de vitesses est donc particulièrement adaptée pour être utilisée dans des systèmes nécessitant un passage très rapide des vitesses, teis que des voitures de sport utilisées pour des compétitions sportives par exemple- La boite de vitesses comprend, en outre, une ou piusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou suivant toutes les combinaisons techniquement possibles :
- l'arbre de transmission comprend au moins un deuxième pignon de transmission, l'arbre moteur comprenant au moins un deuxième pignon moteur en prise avec ie deuxième pignon de transmission, le deuxième pignon moteur et le deuxième pignon de transmission formant un deuxième système d'engrenage propre à transmettre un mouvement selon un deuxième rapport de transmission, le deuxième rapport de transmission étant différent du premier rapport de transmission, l'un du deuxième pignon moteur ou du deuxième pignon de transmission étant un pignon en prise, monté en prise avec i'arbre sur lequel ii est monté et l'autre du deuxième pignon moteur ou du deuxième pignon de transmission étant un pignon en roue libre, monté en roue libre par rapport à l'arbre sur lequel il est monté,
Se système de changement de vitesses comprenant, en outre, un autre premier mécanisme d'enclenchement monté sur l'arbre portant ie deuxième pignon en roue iibre, ledit autre premier mécanisme d'enclenchement comprenant une première partie mobile en prise avec l'arbre portant ie deuxième pignon en roue libre, ladite première partie mobile étant mobile entre une position passive, dans laquelle la première partie mobile est mobile indépendamment du deuxième pignon en roue libre, et une position active, dans laquelle la première partie mobile est en prise avec le deuxième pignon en roue fibre de sorte que ia rotation du deuxième pignon en roue libre entraîne en rotation ledit arbre, ledit autre premier mécanisme d'enclenchement comprenant, en outre, une première partie fixe, la première partie fixe formant un logement de réception de la première partie mobile, le dispositif de commande étant propre à commander la distribution d'un fluide de commande entre ia première partie fixe et la première partie mobile dudit autre premier mécanisme d'enclenchement pour déplacer la première partie mobile entre ia position passive et la position active de ia première partie mobile ;
- ia première partie mobile du premier mécanisme d'enclenchement du deuxième rapport de transmission est confondue avec le premier pignon en prise ; - l'arbre moteur comprend au moins un troisième pignon moteur, l'arbre de transmission comprenant au moins un troisième pignon de transmission en prise avec le troisième pignon moteur, ie troisième pignon moteur et ie troisième pignon de transmission formant un troisième système d'engrenage propre à transmettre un mouvement selon un troisième rapport de transmission, ie troisième rapport de transmission étant différent du premier et du deuxième rapport de transmission,
l'un du troisième pignon moteur ou du troisième pignon de transmission étant un pignon en prise, monté en prise avec l'arbre sur lequel il est monté et l'autre du troisième pignon moteur ou du troisième pignon de transmission étant un pignon en roue libre, monté en roue libre par rapport à l'arbre sur iequei ii est monté,
le système de changement de vitesses comprenant encore un autre premier mécanisme d'enclenchement monté sur l'arbre portant ie troisième pignon en roue libre, ledit encore un autre premier mécanisme d'enclenchement comprenant une première partie mobile en prise avec l'arbre portant le troisième pignon en roue libre,
ladite première partie mobile étant mobile entre une position passive, dans laquelle la première partie mobile est mobile indépendamment du troisième pignon en roue libre, et une position active, dans laquelle la première partie mobile est en prise avec le troisième pignon en roue libre de sorte que la rotation de l'arbre entraîne en rotation le troisième pignon en roue libre,
ledit encore un autre premier mécanisme d'enclenchement comprenant, en outre, une première partie fixe, la première partie fixe formant un logement de réception de la première partie mobile, le dispositif de commande étant propre à commander la distribution d'un fluide de commande entre la première partie fixe et Sa première partie mobile dudit encore autre premier mécanisme d'enclenchement pour déplacer la première partie mobile entre la position passive et la position active,
la première partie mobile du premier mécanisme d'enclenchement du troisième rapport de transmission étant confondue avec ie deuxième pignon en prise ;
- la boîte de vitesses comprend, en outre, un arbre de sortie et un pignon directionnel, ie pignon directionnel étant monté en roue libre sur l'arbre de sortie et étant en prise avec l'arbre de transmission, le système de changement de vitesses comprenant un deuxième mécanisme d'enclenchement monté sur l'arbre de sortie, le deuxième mécanisme d'enclenchement comprenant une deuxième partie mobile en prise avec l'arbre de sortie, la deuxième partie mobile étant mobile entre une position passive, dans laquelle la deuxième partie mobile est mobile indépendamment du pignon directionnel, et une position active, dans laquelle la deuxième partie mobile est en prise avec le pignon directionnel de sorte que la rotation de î'arbre de transmission entraîne en rotation, par iïniermédiaire du pignon directionnel, i'arbre de sortie dans ie sens de rotation du pignon directionnel, le deuxième mécanisme d'enclenchement comprenant, en outre, une deuxième partie fixe, ia deuxième partie fixe formant un logement de réception de la deuxième partie mobile, ie dispositif de commande étant propre à commander la distribution d'un fluide de commande entre ia deuxième partie fixe et la deuxième partie mobile du deuxième mécanisme d'enclenchement pour déplacer la deuxième partie mobile entre !a position passive et ia position active de la deuxième partie mobile ;
- la boîte de vitesses comprend, en outre, un pignon inverseur monté en prise avec i'arbre de sortie et en roue libre par rapport à i'arbre de transmission, le système de changement de vitesses comprenant un troisième mécanisme d'enclenchement monté sur l'arbre de transmission, le troisième mécanisme d'enclenchement comprenant une troisième partie mobile en prise avec l'arbre de transmission, ia troisième partie mobile étant mobiie entre une position passive, dans laquelle la troisième partie mobile est mobile indépendamment du pignon inverseur, et une position active, dans laquelle la troisième partie mobile est en prise avec le pignon inverseur de sorte que la rotation de i'arbre de transmission entraîne en rotation, par l'intermédiaire du pignon inverseur, l'arbre de sortie, dans le sens de rotation du pignon inverseur, le troisième mécanisme d'enclenchement comprenant, en outre, une troisième partie fixe, la troisième partie fixe formant un logement de réception de la troisième partie mobile, ie dispositif de commande étant propre à commander la distribution d'un fluide de commande entre la troisième partie fixe et ia troisième partie mobiie du troisième mécanisme d'enclenchement pour déplacer ia troisième partie mobiie entre ia position passive et ia position active de la troisième partie mobile ;
- le fluide de commande est de l'huile sous pression ;
- chaque mécanisme d'enclenchement comprend un ressort de rappel contraignant ia partie mobile dudit mécanisme d'encienchement vers la position passive de ladite partie mobile ; et
- chaque partie mobile comprend au moins un élément d'emboîtement propre à s'emboîter sur au moins une portion complémentaire du pignon en prise avec ladite partie mobile dans ia position active de iadite partie mobile.
L'invention concerne également un véhicule comprenant au moins un moteur, au moins deux roues et une boîte de vitesses telle que décrite précédemment.
D'autres aspects et avantages de l'invention apparaîtront à ia lecture de la description qui suit, donnée à titre d'exemple, et faite en référence aux dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1 est une représentation schématique et fonctionnelle d'un véhicuie comprenant une boîte de vitesses selon l'invention,
- ia figure 2 est une représentation schématique en perspective d'une boite de vitesses selon l'invention :
- ia figure 3 est une vue en coupe partielle de la boîte de vitesses de la figure 2, la boîte de vitesses étant au point mort,
- la figure 4 est un schéma hydraulique correspondant à la configuration de la figure 3,
- la figure 5 est une vue en coupe partielle de la figure 2, dans laquelle un premier rapport de transmission correspondant à une première vitesse est enclenché,
- la figure 6 est un schéma hydraulique correspondant à la distribution d'un fluide de commande permettant obtenir ia configuration de la figure 5,
- ia figure 7 est une vue en coupe partielle de la boîte de vitesses de la figure 2, dans laquelle un deuxième rapport de transmission correspondant à une deuxième vitesse est enclenché,
- la figure 8 est un schéma hydraulique correspondant à ia distribution d'un fluide de commande permettant obtenir ia configuration de la figure 7,
- la figure 9 est une vue en coupe partielle de la boîte de vitesses de la figure 2, dans laquelle la marche arrière est enclenchée,
- la figure 10 est le schéma hydraulique correspondant à la distribution d'un fluide de commande permettant obtenir la configuration de ia figure 9,
~ la figure 1 1 est une vue en coupe d'un pignon en prise de la figure 2, et
- la figure 12 est une vue en coupe d'un pignon en roue libre de la figure 2.
Un véhicule 10 est représenté sur la figure 1.
Le véhicuie 10 est, par exemple, un véhicule automobile tel qu'une voiture de sport.
Le véhicule 10 comprend au moins un moteur 12, au moins deux roues 14 et une boîte de vitesses 16.
Le moteur 12 et les roues 14 étant classiques, ils ne seront pas décrits plus en détails dans la suite de la description.
Dans le mode de réalisation illustré sur les figures 2 à 12, la boîte de vitesses 16 comprend un arbre moteur 20, un arbre de transmission 22, un arbre de sortie 23 et un système de changement de vitesses 24. Comme illustré sur les figures 4, 6, 8 et 10, la boîte de vitesses 16 comprend, également, une source 26 de distribution d'un fluide de commande et un dispositif 27 de commande de la source 26. La boîte de vitesses 16 comprend, en outre, un ensemble directionnel 28 comprenant un pignon directionnel 29 et un ensemble inverseur 30 comprenant un pignon inverseur 31.
L'arbre moteur 20 est destiné à être coupié au moteur 12 du véhicule 10 pour être entraîné en rotation par ledit moteur 12.
L'arbre de transmission 22 est destiné à être coupié à l'arbre moteur 20 et à i'arbre de sortie 23 pour transmettre le mouvement de i'arbre moteur 20 à l'arbre de sortie 23.
L'arbre de sortie 23 est destiné à être couplé aux roues 14 du véhicule 10 de sorte à entraîner en rotation lesdites roues 14 par transmission du mouvement de rotation du moteur 12,
Comme illustré sur les figures 2, 3, 5, 7 et 9, i'arbre moteur 20 et l'arbre de transmission 22 comprennent chacun des pignons formant des engrenages. Chaque engrenage comprend au moins un pignon de i'arbre moteur 20 et au moins un pignon de l'arbre de transmission 22.
Dans l'exemple illustré sur les figures 2, 3, 5, 7 et 9, l'arbre moteur 20 comprend six pignons 34, 36, 38, 40, 42, 44 appelés «pignons moteur ».
Parmi ces six pignons moteur, les pignons 34, 38, 42 sont en roue libre par rapport à i'arbre moteur 20. il est entendu par l'expression « roue libre d'un pignon par rapport à un arbre », le fait que la rotation de l'arbre n'entraîne pas en rotation le pignon en roue libre.
Les pignons moteur 36, 40, 44 sont en prise avec l'arbre moteur 20, Il est entendu par l'expression « pignon en prise avec un arbre », le fait que le pignon considéré est solidaire en rotation de l'arbre correspondant, c'est-à-dire que la rotation de l'arbre entraîne la rotation du pignon.
La répartition des pignons moteur 34, 36, 36, 40, 42, 44 sur l'arbre moteur 20 est telle qu'il y a une alternance entre les pignons en roue libre 34, 38, 42 et les pignons en prise 36, 40, 44,
De manière similaire, l'arbre de transmission 22 comprend six pignons de transmission 48, 50, 52, 54, 56, 58.
Parmi ces six pignons de transmission, les pignons 48, 52, 58 sont en prise avec i'arbre de transmission 22 et les pignons 50, 54, 58 sont en roue libre par rapport à l'arbre de transmission 22.
La répartition des pignons de transmission 48, 50, 52. 54, 56, 58 sur l'arbre de transmission 22 est telle qu'il y a une alternance entre les pignons de transmission en prise 48, 52, 56 et les pignons de transmission en roue libre 50, 54, 58, Les pignons de transmission en prise 48, 52, 56 sont agencés sur i'arbre de transmission 22 de sorte que chaque pignon de transmission en prise 48, 52, 56 soit solidaire en rotation d'un pignon moteur en roue iibre 34, 38, 42 distinct.
Les pignons de transmission en roue iibre 50, 54, 58 sont agencés sur i'arbre de transmission 22 de sorte que chaque pignon de transmission en roue libre 50, 54, 58 soit solidaire en rotation d'un pignon moteur en prise 36, 40, 44 distinct.
Chaque couple formé d'un pignon moteur et d'un pignon de transmission en prise l'un avec l'autre forme un système d'engrenage. Chaque système d'engrenage de la boîte de vitesses 16 est propre à transmettre un mouvement selon un rapport de transmission différent des autres systèmes d'engrenage.
En particulier, chaque rapport de transmission dépend du diamètre des pignons et du nombre de dents des pignons du couple correspondant. Ainsi, ie diamètre des pignons de chaque couple et le nombre de dents des pignons de chaque couple sont choisis pour que le rapport de transmission soit différent d'un couple à un autre.
De ce fait, dans l'exemple illustré sur les figures 2, 3, 5, 7 et 9, l'arbre de transmission 22 et i'arbre de sortie 23 sont propres à être mis en mouvement selon six rapports de transmission distincts correspondant à six vitesses distinctes de la boite de vitesses 16.
Le système de changement de vitesses 24 est configuré pour enclencher et désencîencher la mise en mouvement de l'arbre de transmission 22.
Le système de changement de vitesses 24 comprend un premier mécanisme d'enclenchement 60 pour chaque système d'engrenage.
Lorsque le système d'engrenage comprend un pignon moteur en roue libre et un pignon de transmission en prise, le premier mécanisme d'enclenchement 60 correspondant est monté sur l'arbre moteur 20. Le premier mécanisme d'enclenchement 60 comprend alors une première partie mobile 70 solidaire de l'arbre moteur 20. La première partie mobile 70 est mobile entre une position passive, dans laquelle la première partie mobile 70 est mobile indépendamment du pignon moteur en roue libre, et une position active, dans laquelle la première partie mobile 70 est en prise avec le pignon moteur en roue iibre correspondant, de sorte que ledit pignon moteur en roue libre soit mis en prise avec i'arbre moteur 20, par l'intermédiaire de la première partie mobile 70, et soit entraîné en rotation par l'arbre moteur 20.
Lorsque le système d'engrenage comprend un pignon moteur en prise et un pignon de transmission en roue libre, le premier mécanisme d'enclenchement 60 correspondant est monté sur l'arbre de transmission 22. Le premier mécanisme d'enclenchement 60 comprend alors une première partie mobile solidaire 70 de i'arbre de transmission 22. La première partie mobiie 70 est mobile entre une position passive, dans laquelle la première partie mobile 70 est mobile indépendamment du pignon de transmission en roue libre, et une position active, dans iaqueiie la première partie mobile 70 est en prise avec le pignon de transmission en roue libre correspondant de sorte que ledit pignon de transmission en roue libre soit mis en prise avec l'arbre de transmission 22, par l'intermédiaire de la première partie mobiie 70, et soit entraîné en rotation par l'arbre de transmission 22.
Chaque premier mécanisme d'enclenchement 60 comprend, en outre, une première partie fixe 72 monté en roue libre, par exemple via un roulement, sur l'arbre portant le premier mécanisme d'enclenchement 80. Chaque première partie fixe 72 forme un logement de réception et de guidage de la première partie mobile 70. Chaque logement de réception forme une chambre de volume variable selon ia position de la première partie mobile 70 par rapport â ia première partie fixe 72 correspondante.
Hormis pour l'un des mécanismes d'enclenchement 60, la première partie mobile 70 de chaque mécanisme d'enclenchement 80 est confondue avec le pignon en prise du système d'engrenage adjacent audit mécanisme d'enclenchement 60.
Par exemple, le partie mobile 70 du mécanisme d'enclenchement 80 du deuxième rapport de transmission est confondue avec le pignon en prise du système d'engrenage correspondant au premier rapport de transmission.
L'ensemble directionnel 28 comprend, outre le pignon directionnel 29, un premier pignon de transmission additionnel 88 en prise, d'une part, avec l'arbre de transmission 22 et, d'autre part, avec le pignon directionnel 29.
Le pignon directionnel 29 est un pignon en roue libre, monté en roue libre sur l'arbre de sortie 23. Le pignon directionnel 29 est propre à enciencher la rotation de i'arbre de sortie 23 dans le sens de rotation dudit pignon directionnel 29.
Le système de changement de vitesses 24 comprend un deuxième mécanisme d'enclenchement 90 monté sur l'arbre de sortie 23. Le deuxième mécanisme d'enclenchement 90 comprend une deuxième partie mobiie 92 solidaire de l'arbre de sortie 23. La deuxième partie mobile 92 est mobile entre une position passive, dans laquelle la deuxième partie mobiie 92 est mobile indépendamment du pignon directionnel 29, et une position active dans laquelle ia deuxième partie mobiie 92 est solidaire du pjgnon directionnel 29, de sorte que le pignon directionnel 29 soit entraîné en rotation par i'arbre de transmission 22, par l'intermédiaire du premier pignon de transmission additionne! 88, et entraîne en rotation i'arbre de sortie 23 dans le sens de rotation dudit pignon directionnel 29. Le deuxième mécanisme d'enclenchement 90 comprend, en outre, une deuxième partie fixe 94 montée en roue libre, par exemple via un roulement, sur l'arbre de sortie 23. La deuxième partie fixe 94 forme un logement de réception et de guidage de la deuxième partie mobile 92. Le logement de réception forme une chambre de volume variable selon ia position de ia deuxième partie mobile 92 par rapport à ia deuxième partie fixe 94.
L'ensemble inverseur 30 comprend, outre ie pignon inverseur 31 , un deuxième pignon de transmission additionnel 98.
Le pignon inverseur 31 est un pignon en prise, monté en prise avec i'arbre de sortie 23. Le pignon inverseur 31 est propre à inverser ie sens de rotation de l'arbre de sortie 23,
Le deuxième pignon de transmission additionnel 98 est en prise, d'une part, avec l'arbre de transmission 22 et, d'autre part, avec ie pignon inverseur 31 .
Le système de changement de vitesses 24 comprend un troisième mécanisme d'enclenchement 100 en prise avec l'arbre de transmission 22.
Le troisième mécanisme d'enclenchement 100 comprend une troisième partie mobile 102 entre une position passive, dans laquelle la troisième partie mobiie 102 est mobile indépendamment du pignon inverseur 31 et une position active, dans iaqueile ia troisième partie mobile 102 est en prise, par l'intermédiaire du deuxième pignon de transmission additionnel 98, avec le pignon inverseur 31 de sorte que le pignon inverseur 31 soit entraîné en rotation par l'arbre de transmission 22 et entraîne en rotation l'arbre de sortie 23 dans le sens de rotation du pignon inverseur 31.
Le troisième mécanisme d'enclenchement 100 comprend, en outre, une troisième partie fixe 104 montée en roue libre, par exemple via un roulement, sur l'arbre de transmission 22. La troisième partie fixe 104 forme un logement de réception et de guidage de ia troisième partie mobile 102. Le logement de réception forme une chambre de volume variable selon ia position de la troisième partie mobile 102 par rapport à ia troisième partie fixe 104.
Dans ie mode de réalisation décrit sur les figures 2 à 12, la troisième partie mobile 102 du troisième mécanisme d'enclenchement 100 est confondue avec le premier pignon de transmission additionnel 88.
Chaque premier mécanisme d'enclenchement 60, 90, 100 comprend un ressort de rappel 1 10, visible sur les figures 3, 5, 7 et 9, contraignant ia partie mobile dudit mécanisme d'enclenchement vers la position passive de ladite partie mobile.
Dans le mode de réaiisation illustré sur les figures 2 à 12, chaque partie mobiie comprend au moins un élément d'emboîtement propre à s'emboîter sur au moins une partie complémentaire du pignon solidaire de ladite partie mobiie dans ia position active de iadite partie mobiie. De telles portions complémentaires du pignon sont, par exemple, des cannelures ou encore des dentelures.
La figure 11 illustre un exemple d'une vue en coupe partielle d'un pignon en prise formant la partie mobile d'un mécanisme d'enclenchement. Un tel pignon en prise comprend des dents 120, des canneiures 122 et des dentelures 124. Les cannelures 122 permettent le déplacement dudit pignon sur l'arbre correspondant. Les dentelures 124 sont disposées à l'intérieur du pignon, en vis-à-vis de l'arbre sur lequel est monté le pignon. De telles cannelures 122 permettent l'emboîtement dudit pignon en prise sur le pignon en roue libre correspondant au système d'engrenage associé audit mécanisme d'enclenchement.
De manière similaire, la figure 12 illustre une vue en coupe partielle d'un pignon en roue libre. Un tel pignon en roue libre comprend des dents 126 et des cannelures 127. Les canneiures 127 sont disposées à l'extérieur du pignon. De telles canneiures 127 permettent l'emboîtement de la partie mobile du mécanisme d'enclenchement correspondant au système d'engrenage dudit pignon en roue libre, sur ledit pignon en roue libre.
Comme illustré sur les figures 4, 6, 8 et 10, la source de distribution 26 comprend un organe de stockage 150 d'un fluide de commande, différentes voies 152 d'acheminement du fluide de commande depuis l'organe de stockage 150 vers chacun des mécanismes d'enclenchement 60, 90, 100 et des distributeurs 154 pour chaque voie.
L'organe de stockage 150 est propre à stocker et à délivrer sur demande un fluide de commande aux voies d'acheminement 152.
L'organe de stockage 150 est, par exemple, un réservoir.
Le fluide de commande est, par exemple, de l'huile sous pression.
Chaque distributeur 154 est propre à ouvrir ou à fermer la voie d'acheminement 152 correspondante sur commande du dispositif de commande 27. Chaque distributeur 154 est configuré pour distribuer, sur commande du dispositif de commande 27, un fluide de commande vers le mécanisme d'enclenchement correspondant Chaque distributeur 154 est, en outre, configuré pour laisser refluer le fiuide de commande depuis ie mécanisme d'enclenchement correspondant vers la source de distribution 26.
Chaque distributeur 164 est, par exemple, un distributeur 3/2, c'est-à-dire un distributeur comprenant trois orifices et deux positions.
Le dispositif de commande 27 est propre à commander la distribution du fluide de commande par la source de distribution 26. Plus précisément, le dispositif de commande 27 est propre à commander chaque distributeur 154 pour ouvrir ou fermer îes voies d'acheminement 152,
En particulier Se dispositif de commande 27 est propre à commander ia distribution d'un fiuide de commande dans ia chambre entre ia partie fixe 72, 94, 104 et ia partie mobiie 70, 82, 102 de chaque mécanisme d'encienchement 60, 90, 100 pour dépiacer ia partie mobiie 70, 92, 102 entre la position passive eî !a position active. De ce fait, lorsqu'un fiuide de commande est acheminé entre la partie fixe 72, 94, 104 et la partie mobile 70; 92, 102 de chaque mécanisme d'encienchement 60, 90, 100, le volume de ia chambre correspondante augmente du fait de ia pression exercée par ie fluide de commande qui entraîne ia partie mobiie 70, 92, 102 depuis sa position passive vers sa position active.
La partie fixe 72, 94, 104 et la partie mobiie 70, 92, 102 de chaque mécanisme d'encienchement 80, 90, 100 forment, ainsi, un vérin hydraulique.
Le fonctionnement de la boîte de vitesses 16 telle que décrite précédemment va maintenant être décrit en référence aux figures 1 â 10.
Initialement, l'arbre moteur 20 est entraîné en rotation par le moteur 12 du véhicule 10. La boite à vitesses 18 est initialement au point mort, comme illustré sur les figures 3 et 4, c'est-à-dire que les parties mobiies 70, 92, 102 de chaque mécanisme d'enclenchement 60, 90, 100 sont dans leur position passive.
Comme illustré sur ia figure 6, pour enclencher la première vitesse en marche avant, le dispositif de commande 27 commande, d'une part, l'ouverture du distributeur 154 correspondant à la voie reliée au deuxième mécanisme d'encienchement 90 de i'ensembie directionnel 28 et, d'autre part, l'ouverture du distributeur 154 correspondant à ia voie reliée au premier mécanisme d'enclenchement 60 du premier rapport de transmission.
Le fluide est alors déiivré, d'une part, dans la chambre entre la deuxième partie fixe 94 et ia deuxième partie mobile 92 du deuxième mécanisme d'enclenchement 90. Le fiuide est également délivré, d'autre part, dans ia chambre entre ia première partie fixe 72 et la première partie mobiie 70 du premier mécanisme d'encienchement 60.
Comme illustré sur la figure 5, ie fiuide étant un fluide sous pression tel qu'une huile, la partie mobiie du deuxième mécanisme d'enclenchement 90, respectivement du premier mécanisme d'enclenchement 60 du premier rapport de transmission, se dépiace alors depuis sa position passive vers sa position active dans iaquelie eile devient solidaire du pignon directionnel 29, respectivement du pignon moteur en roue libre 34.
Le pignon moteur 34 est entraîné en rotation par i'arbre moteur 20, ce qui entraîne en rotation ie pignon de transmission 48 qui est en prise avec ie pignon moteur 34. Le pignon de transmission 48 étant en prise avec l'arbre de transmission 22, l'arbre de transmission 22 est également entraîné en rotation à !a première vitesse définie par ie premier rapport de transmission entre ie pignon moteur 34 et le pignon de transmission 48,
Le pignon directionnel 29 est, ensuite, entraîné en rotation par i'arbre de transmission 22, par l'intermédiaire du premier pignon de transmission additionnel 88, ce qui entraîne en rotation l'arbre de sortie 23 dans le sens de rotation du pignon directionnel 29 selon ie premier rapport de transmission, Ainsi, la première vitesse en marche avant est enclenchée.
Comme illustré sur la figure 8, pour enclencher la deuxième vitesse en marche avant, le dispositif de commande 27 commande la fermeture du distributeur 154 relatif au premier mécanisme 60 d'enclenchement du premier rapport de transmission tout en laissant ouvert le distributeur 154 correspondant à l'ensemble directionnel 30. Le dispositif de commande 27 commande également l'ouverture du distributeur 154 relatif au premier mécanisme 80 d'enclenchement du deuxième rapport de transmission pour enclencher la délivrance du fluide de commande entre la première partie fixe 72 et la première partie mobile 70 du premier mécanisme d'enclenchement 60 du deuxième rapport de transmission.
La première partie mobile 72 du premier mécanisme d'enclenchement 80 du premier rapport de transmission reprend alors sa position passive par application d'une force par le ressort de rappel 110 du premier mécanisme d'enclenchement 80. La chambre correspondante est alors vidée du fluide de commande qui est renvoyé vers la source de distribution 28.
Du fait de l'application d'un fluide de commande entre la première partie fixe 72 et la première partie mobile 70 du premier mécanisme d'encienchement 60 du deuxième rapport de transmission, la première partie mobile 70 qui est en fait le pignon de transmission en prise 48 est en prise avec le pignon de transmission en roue libre 50. Le pignon moteur en prise 36 étant en prise avec i'arbre moteur 20, ledit deuxième pignon moteur 36 est entraîné en rotation par l'arbre moteur 20 ce qui entraîne en rotation i'arbre de transmission 22 par l'intermédiaire du deuxième pignon de transmission 48.
Le pignon directionnel 29 est, ensuite, entraîné en rotation par l'arbre de transmission 22, par l'intermédiaire du premier pignon de transmission additionnel 88, ce qui entraîne en rotation l'arbre de sortie 23 dans le sens de rotation du pignon directionnel 29 selon ie deuxième rapport de transmission. Ainsi, la deuxième vitesse en marche avant est enclenchée. L'enclenchement des troisième, quatrième, cinquième et sixième vitesses de ia boîte de vitesses 18 est similaire à l'enclenchement des première et deuxième vitesses décrit précédemment et ne sera pas décrit plus en détails.
Comme illustré sur ia figure 10, pour enclencher la première vitesse en marche arrière, le dispositif de commande 27 commande, d'une part, l'ouverture du distributeur 154 correspondant à ia voie reiiée au troisième mécanisme d'enclenchement 100 de l'ensemble inverseur 30 et, d'autre part, l'ouverture du distributeur 154 correspondant à la première vitesse.
Comme illustré sur la figure 9, la partie mobile du troisième mécanisme d'enclenchement 90, respectivement du premier mécanisme d'enclenchement 80, se déplace aiors depuis sa position passive vers sa position active dans laquelle elle devient solidaire du pignon inverseur 31, respectivement du pignon moteur en roue libre 34.
Le pignon moteur 34 est entraîné en rotation par l'arbre moteur 20, ce qui entraîne en rotation le pignon de transmission 48 qui est en prise avec le pignon moteur 34. Le pignon de transmission 48 étant en prise avec î'arbre de transmission 22, l'arbre de transmission 22 est également entraîné en rotation à ia première vitesse définie par le premier rapport de transmission entre ie premier pignon moteur 34 et ie premier pignon de transmission 48,
Le deuxième pignon de transmission additionnel 98 entraîne alors en rotation le pignon inverseur 31 qui entraîne lui-même en rotation l'arbre de sortie 23 dans le sens de rotation dudit pignon inverseur 31. Ainsi, ia première vitesse en marche arrière est enclenchée.
Une telle boîte à vitesses permet, ainsi, d'enclencher très rapidement les différents rapports de transmission du fait de la présence de vérins hydrauliques.
En outre, une telle boîte à vitesses est relativement flexible d'utilisation puisqu'il n'est pas nécessaire d'avoir enclenché la vitesse précédente avant de pouvoir enclencher une vitesse supérieure. L'utilisateur a la possibilité d'enclencher chaque vitesse indépendamment de la vitesse précédemment enclenchée.
Une telle boîte à vitesses est donc particulièrement adaptée pour être utilisée sur des voitures de sport pour lesquelles il est recherché d'avoir un changement de vitesse le plus rapide possible.
L'homme du métier comprendra que l'invention ne se limite pas aux modes de réalisations décrits, ni aux exemples particuliers de la description.
Par exemple, en complément, ie dispositif de commande 27 comprend un dispositif de sécurité permettant de contrôler les commandes envoyées par le dispositif de commande 27 de sorte que deux rapports de transmissions distincts ne soient pas enclenchés simultanément et que la marche arrière et la marche avant ne soient pas enclenchées simultanément.

Claims

REVENDICATIONS
1.- Boîte de vitesses (16) d'un véhicule (10), ie véhicule (10) comprenant au moins un moteur (12) et au moins deux roues (14), la boîte de vitesses (16) comprenant :
- un arbre moteur (20) destiné à être entraîné en rotation par le moteur (12) du véhicule (10), l'arbre moteur (20) comprenant un premier pignon moteur (34),
- un arbre de transmission (22) destiné à être couplé aux roues (14) du véhicule (10), l'arbre de transmission (22) comprenant un premier pignon de transmission (48) en prise avec ie premier pignon moteur (34), ie premier pignon moteur (34) et ie premier pignon de transmission (48) formant un premier système d'engrenage propre à transmettre un mouvement selon un premier rapport de transmission,
l'un du premier pignon moteur (34) ou du premier pignon de transmission (48) étant un pignon en prise, monté en prise avec î'arbre sur lequel il est monté et l'autre du premier pignon moteur (34) ou du premier pignon de transmission (43) étant un pignon en roue libre, monté en roue libre par rapport à l'arbre sur lequel il est monté,
~ un système de changement de vitesses (24), le système de changement de vitesses (24) comprenant :
o un premier mécanisme d'enclenchement (80) monté sur i'àrbre portant le premier pignon en roue libre, ie premier mécanisme d'enclenchement (60) comprenant une première partie mobiie (70) en prise avec l'arbre portant le premier pignon en roue libre, la première partie mobile (70) étant mobiie entre une position passive, dans laquelle la première partie mobiie (70) est mobile indépendamment du premier pignon en roue iibre, et une position active, dans laquelle ia première partie mobile (70) est en prise avec ie premier pignon en roue iibre de sorte que la rotation de i'arbre entraîne en rotation le premier pignon en roue iibre,
o un dispositif de commande (27) configuré pour commander ie déplacement de ia première partie mobiie (70) du premier mécanisme d'enclenchement (60) entre ia position passive et la position active, caractérisé en ce que ie premier mécanisme d'encienchement (60) comprend, en outre, une première partie fixe (72), ia première partie fixe (72) formant un logement de réception de la première partie mobiie (70), le dispositif de commande (27) étant propre à commander la distribution d'un fluide de commande entre Sa première partie fixe (72) et ia première partie mobile (70) du premier mécanisme d'enclenchement (60) pour déplacer la première partie mobile (70) entre ia position passive et la position active, l'arbre de transmission (22) comprenant au moins un deuxième pignon de transmission (50), l'arbre moteur (20) comprenant au moins un deuxième pignon moteur (36) en prise avec le deuxième pignon de transmission (50), le deuxième pignon moteur (36) et le deuxième pignon de transmission (50) formant un deuxième système d'engrenage propre à transmettre un mouvement selon un deuxième rapport de transmission, ie deuxième rapport de transmission étant différent du premier rapport de transmission^ l'un du deuxième pignon moteur (36) ou du deuxième pignon de transmission (50) étant un pignon en prise, monté en prise avec î'arbre sur lequel ii est monté et l'autre du deuxième pignon moteur (36) ou du deuxième pignon de transmission (50) étant un pignon en roue libre, monté en roue libre par rapport à l'arbre sur lequel il est monté,
le système de changement de vitesses (24) comprenant, en outre, un autre premier mécanisme d'enclenchement (60) monté sur î'arbre portant le deuxième pignon en roue libre, ledit autre premier mécanisme d'enclenchement (60) comprenant une première partie mobile (70) en prise avec î'arbre portant le deuxième pignon en roue libre, ladite première partie mobile (70) étant mobile entre une position passive, dans laquelle la première partie mobiîe (70) est mobile Indépendamment du deuxième pignon en roue libre, et une position active, dans îaquelîe la première partie mobiîe (70) est en prise avec le deuxième pignon en roue îibre de sorte que îa rotation du deuxième pignon en roue libre entraîne en rotation ledit arbre,
ledit autre premier mécanisme d'enclenchement (60) comprenant, en outre, une première partie fixe (72), la première partie fixe (72) formant un logement de réception de la première partie mobile (70), îe dispositif de commande (27) étant propre à commander la distribution d'un fluide de commande entre la première partie fixe (72) et la première partie mobile (70) dudit autre premier mécanisme d'enclenchement (60) pour déplacer la première partie mobile (70) entre la position passive et la position active de ia première partie mobile (70),
la première partie mobile (70) du premier mécanisme d'enclenchement (60) du deuxième rapport de transmission étant confondue avec le premier pignon en prise.
2.- Boîte de vitesses (16) selon la revendication 1 , dans laquelle l'arbre moteur (20) comprend au moins un troisième pignon moteur (38), l'arbre de transmission (22) comprenant au moins un troisième pignon de transmission (52) en prise avec ie troisième pignon moteur (38), ie troisième pignon moteur (38) et le troisième pignon de transmission (52) formant un troisième système d'engrenage propre à transmettre un mouvement selon un troisième rapport de transmission, le troisième rapport de transmission étant diffèrent du premier et du deuxième rapport de transmission,
l'un du troisième pignon moteur (38) ou du troisième pignon de transmission (52) étant un pignon en prise, monté en prise avec i'arbre sur iequei ii est monté et l'autre du troisième pignon moteur (38) ou du troisième pignon de transmission (52) étant un pignon en roue libre, monté en roue libre par rapport à l'arbre sur lequel il est monté,
le système de changement de vitesses (24) comprenant encore un autre premier mécanisme d'enclenchement (60) monté sur l'arbre portant ie troisième pignon en roue libre, ledit encore un autre premier mécanisme d'enclenchement (60) comprenant une première partie mobiie (70) en prise avec l'arbre portant le troisième pignon en roue libre, ladite première partie mobile (70) étant mobile entre une position passive, dans laquelle la première partie mobile (70) est mobiie indépendamment du troisième pignon en roue libre, et une position active, dans laquelle la première partie mobile (70) est en prise avec Se troisième pignon en roue libre de sorte que la rotation de l'arbre enirmne en rotation ie troisième pignon en roue libre,
ledit encore un autre premier mécanisme d'enclenchement (80) comprenant, en outre, une première partie fixe (72), la première partie fixe (72) formant un logement de réception de la première partie mobile (70), le dispositif de commande (27) étant propre à commander la distribution d'un fluide de commande entre la première partie fixe (72) et ia première partie mobile (70) dudit encore autre premier mécanisme d'enclenchement (60) pour déplacer la première partie mobile (70) entre la position passive et la position active, la première partie mobile (70) du premier mécanisme d 'enclenchement (60) du troisième rapport de transmission étant confondue avec le deuxième pignon en prise.
3.- Boîte de vitesses (16) selon ia revendications 1 ou 2, dans iaqueile ia boîte de vitesses (16) comprend, en outre, un arbre de sortie (23) et un pignon directionnel (29), le pignon directionnel (29) étant monté en roue libre sur i'arbre de sortie (23) et étant en prise avec l'arbre de transmission (22), ie système de changement de vitesses (24) comprenant un deuxième mécanisme d'enclenchement (90) monté sur l'arbre de sortie (23), ie deuxième mécanisme d'encienchement (90) comprenant une deuxième partie mobiie (92) en prise avec i'arbre de sortie (23), ia deuxième partie mobile (92) étant mobiie entre une position passive, dans laquelle Sa deuxième partie mobile (92) est mobile indépendamment du pignon directionnel (29), et une position active, dans iaqueiie la deuxième partie mobiie (92) est en prisé avec le pignon directionnel (29) de sorte que ia rotation de l'arbre de transmission (22) entraîne en rotation, par l'intermédiaire du pignon directionnel (29), l'arbre de sortie (23) dans le sens de rotation du pignon directionnel (29), le deuxième mécanisme d'enclenchement (90) comprenant, en outre, une deuxième partie fixe (94), la deuxième partie fixe (94) formant un logement de réception de la deuxième partie mobile (92), le dispositif de commande (27) étant propre à commander la distribution d'un fluide de commande entre la deuxième partie fixe (94) et ia deuxième partie mobile (92) du deuxième mécanisme d'enclenchement (90) pour déplacer ia deuxième partie mobile (92) entre la position passive et ia position active de la deuxième partie mobile (92).
4. - Boîte de vitesses (16) selon la revendication 3, dans laquelle la boîte de vitesses (16) comprend, en outre, un pignon inverseur (31) monté en prise avec l'arbre de sortie (23) et en roue libre par rapport à l'arbre de transmission (22), le système de changement de vitesses (24) comprenant un troisième mécanisme d'enclenchement (100) monté sur l'arbre de transmission (22), le troisième mécanisme d'encienchement (100) comprenant une troisième partie mobile (102) en prise avec l'arbre de transmission (22), ia troisième partie mobile (102) étant mobile entre une position passive, dans laquelle la troisième partie mobile (102) est mobile indépendamment du pignon inverseur (31 ), et une position active, dans laquelle la troisième partie mobile (102) est en prise avec le pignon inverseur (31) de sorte que ia rotation de l'arbre de transmission (22) entraîne en rotation, par l'intermédiaire du pignon inverseur (31), l'arbre de sortie (23),dans le sens de rotation du pignon inverseur (31), le troisième mécanisme d'enclenchement (100) comprenant, en outre, une troisième partie fixe (104), la troisième partie fixe (104) formant un logement de réception de Sa troisième partie mobile (102), le dispositif de commande (27) étant propre à commander ia distribution d'un fluide de commande entre ia troisième partie fixe (104) et la troisième partie mobiie (102) du troisième mécanisme d'enclenchement (100) pour déplacer la troisième partie mobile (102) entre ia position passive et ia position active de la troisième partie mobile (102).
5. - Boîte de vitesses (16) selon Tune quelconque des revendications 1 à 4, dans laquelle le fluide de commande est de l'huile sous pression.
6. - Boîte de vitesses (16) seion l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans iaqueile chaque mécanisme d'enclenchement (60, 90, 100) comprend un ressort de rappel (1 10) contraignant la partie mobiie (70, 92, 102) dudit mécanisme d'enclenchement (60, 90, 100) vers ia position passive de iadite partie mobiie (70, 92, 102).
7. ~ Botte de vitesses (16) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans laquelle chaque partie mobile (70, 92, 102) comprend au moins un élément d'emboîtement propre à s'emboîter sur au moins une portion complémentaire du pignon en prise avec ladite partie mobile (70, 92, 102) dans la position active de ladite partie mobile (70, 92, 102).
8. - Véhicule (10) comprenant au moins un moteur (12), au moins deux roues (14) et une boîte de vitesses (16) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7.
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