Brevet FR2291054A1 — publié le 19760611

L'invention, due à la collaboration de Monsieur Roger MAGNIER, se rapporte aux licites de vitesses d'encombrement réduit à quatre vitesses de marche avant et une vitesse de mar che arrière, destinées plus particulièrement aux véhicules auto mobiles dont le bloc motopropulseur est disposé transversalement par rapport a l'axe longitudinal du véhicule. On sait que les boîtes de vitesses destinées à des véhicules automobiles comportant généralement deux arbres paral lèles sur la longueur desquels sont répartis autant de couples de pignons en prise que l'on désire de rapports de vitesses en marche avant, les pignons portés par l'un des arbres étant montes fous, mais pouvant en etre rendus solidaires, sélectivement, au moyen de manchons à crabots munis éventuellement de synchronisuers. Un inconvénient de ces boites de vitesses réside dans leur encombrement en longueur relativement important, qui rend leur implantation di-fficile en bout du moteur par suite de l'exiguïté de la place dont on dispose très souvent sur les véhi cules. Dans le cas d'un moteur longitudinal placé à l'avant, la boîte de vitesses empiète parfois dans l'habitacle où elle forme une proéminence gênante. Dans le cas d'un moteur transversal il ?pe'ùt même être totalement -impssible,, faute de place, de mettre la boîte de vitesses en bout du moteur. C'est pourquoi on est très fréquement conduit à implanter la boîte sous le moteur. Cette solution est plus coûteuse car elle nécessite des renvois supplémentaires de transmission et entraîne des formes de carters complexes et encombrantes. Pour remédier à cet inconvénient on a déjà pré conisé une boîte de vitesses d'encombrement réduit comprenant un arbre d'entrée, un deuxième arbre et un troisième arbre parallèles entre eux, des pignons solidaires en rotation de l'arbre d'entrée, en prise avec des pignons fous du deuxième arbre, aux mêmés en prise avec des pignons fous du troisième arbre, des dis positifs de synchronisation et de crabotage sélectif des pignons fous disposés sur le deuxième et sur le troisième arbre, et deux pignons respectivement solidaires desdits deuxième et troisième arbres et en prise constante, l'un deux étant solidaire de l'ar bre de sortie de boîte. Le problème non résolu sur ce type de boite de vitesses réside dans le fait que la couronne du mécanisme différentiel est entraînée par un pignon généralement solidaire de l'arbre de sortie dont la présence augmente l'encombrement axial de la boîte de vitesses. La boîte de vitesses selon l'invention, apportant une solution à ce problème, est essentiellement caractérisée en ce que les pignons de l'arbre d'entrée engrènent directement avec les pignons fous des deuxième et troisième arbres pour les rapports de marche avant, et que les pignons de sortie précités sont en prise constante avec la couronne du différentiel associé à la boite. L'encombrement axial d'une telle boite de vitesses peut être en outre aisément restreint en prévoyant qu'au moins un pignon de l'arbre d'entrée engrène à la fois avec un pignon fou du deuxième arbre et avec un pignon fou du troisième arbre. D'autres particularités de la boite de vitesses selon l'invention apparaîtront d'ailleurs dans la description suivante d'un exemple de réalisation d'une telle boite, représenté au dessin annexé, dans lequel - la figure est une représentation schématique de la boite de vitesses ; - la figure 2 est une vue en bout schématique illustrant l'agencement spatial des pignons de la boîte de vitesses; - les figures t d 7 sont des viles schématiques de la boite de vitesses permettant de mieux suivre la transmission du mouvement pour chacun des quatre rapports de transmission en marche avant et la marche arrière, désignés par V1, V2, V3, V4 et R. - la figure 8 est une représentation en coupe d'une forme de réalisation de la boite dé vitesses selon la ligne VIII- VIII de la figure 2. En se référant à la figure 1, on toit que la boite de vitesses comprend trois arbres principaux parallèles, un premier arbre dit arbre d'entrée M, un deuxième arbre, et un troisième arbre Y' qui sont disposés de préférence dans deux plans avec l'arbre M, snme on peut le voir a ia figure 9 dans le but d'avoir un entraxe réduit entre les arbres Y et Y'. L'arbre d'entrée M porte 4 pignons 1, 2, 3, 4 solidaires de lui. Les pignons 1 et 3 sont respectivement en prise avec des pignons 5 et 6 montés fous sur l'arbre. Y et pouvant être sélectivement rendus solidaires de cet arbre par l'intermédiaire d'un dispositif de crabotage usuel synchronisé 7, à manchon baladeur 7a, coopérant avec des crabots 5a et 6a solidaires des pignons 5 et 6. Le pignon 1 est également en prise avec un pignon 8 monté fou sur l'arbre Y', tandis qu'un autre pignon fou 9 de cet arbre est en prise avec le pignon 4, ces pignons fous 8, 9 pouvant être sélectivement rendus solidaires de cet arbre par l'intermédiaire d'un dispositif de crabotage usuel synchronisé 10, a manchon baladeur lOa , coopérant avec des crabots 8a,-9a solidaires des pignons 8, 9. Le manchon baladeur 7a constitue en outre lui-même un pignon 11 destiné 1 être relié au pignon 2 par l'intermédiaire d'un pignon inverseur 12, sélectivement déplaçable et pouvant être du type coulissant sur un arbre de renvoi 13 parallèle aux autres arbres de la boite Les arbres Y et YI portent en outre d une de leurs extrémités chacun un pignon de sortie; l'un 14 et l'autre 15,tous deux situés dans un même plan et engrènant en permanence avec la couronne 16 d'un différentiel usuel interposé entre la boîte et les roues du véhicule Selon que l'on solidarise par crabotage avec son arc bre respectif l'un des pignons 5, 6, 8 ou 9, on obtient dans cet ordre quatre rapports croissants de marche avant entre les vitesses de l'arbre d'entrée M et de la couronne 16 du différentiel, comme indiqué ci-après en exemple pour des pignons ayant les nombres de dents suivants Pignon 1 2 3 4 5 6 8 6 11 12 14 15 16 Nombre 22 14 15 17 42 51 36 41 45 23 14 27 62 de dents La première vitesse V1 est obtenue comme illustré à la figure 3 par solidarisation du pignon 6 et de l'arbre Y à l'aide du dispositif de crabotage 7, et la voie correspondante de transmission de force correspond au rapport suivant Pignon 3 Pignon 14 15 14 = ------X------= 0,66 Pignon 6 Pignon 16 51 62 La seconde vitesse V2 est obtenue comme illustré à la figure 4 par solidarisation du pignon 5 et de l'arbre Y à l'aide du dispositif de crabotage 7 et la voie correspondante de transmission de force correspond au rapport suivant Pignon. i Pignon 14 22 1.4 X ---------=------ X ------ = 0, 118 Pignon 5 - Pignon 16 42 62 La troisième vitesse V3 est obtenue comme illustré à la figure 5 par solidarisation du pignon 9 et de L'arbre Y' à l'aide du dispositif de crabotage 10, et la voie correspondante de transmission de force correspond au rapport suivant Pignon 4 Pignon 15 i7 27 X ----------- = ---- X ---- = 0, 183 Pignon 9 Pignon 16 41 62 La quatrième vitesse V4 est obtenue comme illustré à la figure 6 par solidarisation du pignon 8 et de l'arbre Y' a l'aide du dispositif de crabotage 10, et la voie correspondante de transmission de force correspond au rapport suivant Pignon 1 Pignon 15 - 22 . - 27 27 ---- X ---- = Pignon 8 Pignon 16 36 62 La marche arrière R est en outre obtenue comme illustré à la figure 7 par mise en prise du pignon 12 avec les pignons 2 et 11, la voie correspondante de transmission de force correspondant alors au rapport suivant Pignon 2 Pignon 12 . Pignon 14 .14 23 14 X ------------ X ----------- = --- x --- x ---- = 0,07 Pignon 12 Pignon 11 Pignon 16 23 45 62 La figure 8 illustre une forme de réalisation d' une telle boite dans laquelle on retrouve tous les organes pré cités désignés par les mêmes chiffres de référence et représentés dans des formes d'exécution familières à l'homme de l'art n'ayant pas à être décrites spécialement de ce fait. On notera toutefois que du point de vue encombre ment axial, on met ici à profit le pignon de sortie 15 de plus grand diamètre pour ménager à l'intérieur même de celui-ci l'une des portées 17 du roulement d'extrémité correspondant 18 de l'arbre Y', dont l'autre postée 19 est alors ménagée sur une partie interne en saillie de la paroi d'extrémité correspondante 20 de la boite. A l'inverse, du côté du pignon de sortie 14 de plus faible diamètre, le roulement d'extrémité 21 de l'arbre Y a sa portée interne 22 ménagée sur l'arbre et sa portée externe ménagée en 23 dans un bossage 24 de la paroi 20, lequel s'étend autour du pignon 14 tout en lui laissant le passage necessaire pour son engrènement avec la couronne 16 du différentiel. La paroi 20 peut notamment être commune au carter de boite et d'embrayage, ce dernier étant ici disposé à l'extré- mité cannelée 25 de l'arbre M. L'arbre moteur non représenté peut être situé du côté de 1'embrayage, comme prévu dans cet exemple, mais il peut aussi provenir du côté opposé de celui-ci par rapport à la boite, et traverser alors coaxialement l'arbre M > prévu creux en ce cas > pour aboutir à l'embrayage. REVENDICATIONS 1. Boite de vitesses pour véhicule automobile comprenant un arbre d'entrée, un deuxième et un troisième arbre parallèles entre eux, des pignons solidaires en rotation de l'arbre d'entrée et des pignons fous sélectivement crabotables sur les deuxième et troisième arbres portant chacun un pignon de sortie, caractérisée en ce que les pignons 1, 3, 4 de l'arbre d'entrée M engrènent directement avec les pignons fous 5, 6 - 8, 9 des deuxième et troisième arbres Y, Y' pour les rapports de marche avant, et que les pignons de sortie 14, 15 précités sont en prise constante avec la couronne 16 du différentiel associé à la boite. 2. Boite de vitesses selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'au moins un pignon 1 de l'arbre d'entrée engrène à la fois avec un pignon fou 5 du deuxième arbre Y et avec un pignon fou 8 du troisième arbre Y'. 3. Bote de vitesses selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que, pour la marche arrière, il est prévu un pignon 2 solidaire de l'arbre d'entrée destiné à être relié par un pignon inverseur déplaçable 12 avec un pignon Il porté par un manchon baladeur d'un dispositif de crabotage 7 des pignons fous de l'un des deuxième ou troisième arbres. 4. Boite de vitesses selon l'une des revendications precédentes, caractérisée en ce que le pignon de sortie 15 de plus grand diamètre comporte intérieurement à lui-même une portée 17 du roulement 18 d'extrémité de l'arbre Y' qui le porte. 5. Boîte de vitesses selon la revendication 4, caractérisée en ce que, du côté du pignon de sortie 14 de plus faible diamètre, le roulement d'extrémité 21 correspondant de l'arbre Y qui le porte a ses portées 22, 23 ménagées sur l'arbre et sur un bossage 24 du carter de boite s'étendant autour du pignon mais lui laissant passage pour son engrènement avec la couronne du différentiel.