Brevet FR2458419A1 — publié le 19810102

La présente invention se rapporte à une trans- mission automatique à essieu transversal et plus particulièrement à un perfectionnement du système de lubrification des divers pignons d'une transmission automatique à essieu transversal. Les transmissions automatiques à essieu transversal o sont intégralement combinés le différentiel des roues motrices et l'ensemble des pignons peuvent couramment être appelées "transaxiales automatiques". Dans ce type de transmission, la chambre de transmission et la chambre des pignons terminaux sont disposées adjacentes l'une à l'autre, le carter d'huile de transmission étant placé en dessous de la chambre de transmission. La chambre des pignons terminaux doit stocker l'huile pour lubrifier l'ensemble des pignons terminaux et le carter d'huile doit stocker l'huile pour lubrifier le mécanisme de commande de changement de vitesse et les parties du train dans la chambre de transmission, qui nécessitent une lubrification. Un pignon en couronne éclabousse l'huile de la chambre des pignons terminaux vers 2ehaut, pour lubrifier l'ensemble des pignons terminaux, tandis que la pompe à huile retire l'huile du carter d'huile par un orifice d'admission de l'huile pour lubrifier le mécanisme de changement automatique de vitesse et le train. Les transaxiales automatiques o la chambre des pignons terminaux est séparée et indépendante du carter d'huile sont limitées auxvéhicules du type berline, du fait de la longueur totale accrue, inhérente à cette construction particulière. Pour cette raison, il est préférable que la chambre des pignons terminaux communique avec le carter d'huile afin que l'huile commune soit utilisée pour lubrifier l'ensemble des pignons terminaux et pour actionner et lubrifier le mécanisme de changement automatique de vitesse et le train. 2 2458419 Par conséquent, dans les dispositifs selon l'art antérieur est incorporé un passage de connexion entre le carter d'huile et la chambre des pignons terminaux. Ce passage est placé aussi bas que possible pour permettre la libre circulation très efficace de l'huile. Avec cet agencement, si le niveau de l'huile dans la chambre des pignons terminaux augmente, une quantité accrue d'huile est ramenée au carter d'huile; une augmentation du niveau d'huile dans le carter provoque une augmentation de l'écoulement d'huile à travers le passage de connexion du carter à la chambre des pignons terminaux, provoquant une augmentation de l'huile dans cette chambre. Une répétition de ce cycle a pour résultat un niveau équilibré d'huile dans la chambre des pignons terminaux et le carter d'huile. L'objectif initial est en conséquence atteint. Cependant, avec la transaxiale automatique ayant cetÉe construction une quantité excessive d'huile dans le carter d'huile s'écoulera par le passage de connexion vers la chambre des pignons terminaux, provoquant un manque d'huile dans le carter d'huile. Ce manque est très sérieux quand le niveau tombe en dessous de l'orifice d'admission, par exemple quand le mouvement du véhicule décale et incline le niveau d'huile. Quand cela se produit, la pompe à huile aspire l'air plutôt que l'huile, provoquant une réductiond la pression de ligne du mécanisme de changement automatique de vitesse, avec des inconvénients tels qu'une usure excessive des éléments de friction, une lubrification insuffisante du train et un emballement du moteur sans mentionner la perte de puissance vers les roues motrices. Afin de résoudre ce problème, une plaque formant chicane est placée en face de l'orifice de connexion du carter d'huile pour diminuer l'effet du décalement de l'huile. Cependant, cette mesure n'est efficace que ontre des décalements du niveau d'huile d'une courte durée, et est donc pratiquement totalement inefficace. 2 2458419 La présente invention concerne une transaxiale automatique o le passage de connexion entre le carter d'huile et la chambre des pignons terminaux est agencé à un niveau supérieur, étant formé au fond de la paroi de la chambre de transmission au-dessus du carter d'huile. La chambre de transmission communique également avec la chambre des pignons terminaux. Dans la présente invention, l'huile s'écoule entre la chambre des pignons terminaux et le carter d'huile uniquement par le passage de connexion, ainsi le niveau d'huile dans le carter d'huile ne peut tomber en dessous du niveau de l'orifice d'ad- mission quelle que soit la condition de conduite du véhicule. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels: - la figure 1 est une coupe longitudinale d'une transaxiale automatique o est employé un carter selon la présente invention; - la figure 2 est une coupe faite suivant la ligne II-II de la figure 1; et - la figure 3 est une coupe faite suivant la ligne III-III de la figure 1. En se référant aux figures 1 et 2, elles montrent un mode de réalisation préféré de la transaxiale selon l'invention. Une partie finale d'entraînement est illustrée en tracé fantôme. La figure 1 est une coupe faite à travers l'arbre moteur de transmission 15 et un arbre stationnaire 18. Sont également montrés un botter de convertisseur 2 et un carter d'huile 3. Le bottier 2 reçoit un convertisseur de couple 4 qui, comme d'habitudE se compose d'une roue mobile de pompe 5, d'une roue de turbine 6 et d'un stator 7. Au bottier de convertisseur 2 2458 419 est fixé solidement un couvercle 9 de pignons avec lequel est intégralement formé un arbre stationnaire et creux 8. Entre le couvercle 9 et le bottier de convertisseur 2 est disposé un pignon de sortie 10, supporté rotatif par un palier 11. Par l'arbre stationnaire et creux 8 est supportée rotative, au moyen d'une garniture 12, la roue mobile de pompe 5, entraînée par le moteur au moyen d'un couvercle de convertisseur 13. Un arbre d'entrée 14 s'étend rotatif à travers l'arbre stationnaire et creux 18 et le pignon de sortie 10. Cet arbre d'entrée 14 comporte un alésage concentrique pour recevoir un arbre 15 d'entraînement de pompe. La roue de turbine 6 est calée sur l'arbre d'entrée 14 et le stator 7 est relié à l'arbre stationnaire et creux 8 par un embrayage à une voie 16. Le couvercle de convertisseur 13 entrainé par le moteur est relié à l'arbre d'entraîne- ment de pompe 15 pour entraîner une pompe à huile 51. La pompe à huile 51 est disposée dans un carter de pompe à huile 54 fixé au carter de transaxiale 1 par des boulons 55. Il contient un pignon interne 52 calé sur l'arbre 15, un pignon externe 53 en prise avec le pignon interne 52, son axe de rotation étant décalé par rapport à lui, et une partie 54a en croissant qui fait saillie dans un espace entre les pignons 52- et 53 à partir du carter 54. Entre le couvercle 9 et le bottier de convertisseur 2 est également disposé un pignon de renvoi 17 supporté rotatif par un arbre stationnaire 18 et des paliers 19 afin d'être en prise avec le pignon de sortie 10. Avec le bottier de convertisseur 2 fait corps un carter d'entraînement final 20 contenant un engrenage différentiel 21. L'engrenage différentiel 21 se compose d'un carter de différentiel 22, de satellites 23, d'un axe de support 24 et de planétaire 25. Un pignon en couronne 26 est fixé solidement au carter de différentiel 22. Le pignon 26 est en rise avec le pignon de renvoi 17, et ces pignons ainsi que le pignon de sortie 10 forment un train final. Le carter d'entraînement final 20 et le carter 27 du pignon en couronne intégralement formés avec le carter de transaxiale 1 définissent une chambre de pignons terminaux 28. Le carter d'entralnement final 20 et le couvercle de différentiel 29 comporSalt des paliers 30 qui supportent rotatif le carter de différentiel 22. Des demi-arbres 31 sont calés sur deux planétaires 25 respectivement. Chaque demi-arbre 31 entraîne une roue de véhicule. Comme on peut le voir sur la figure 2, le carter 1 se compose d'une partie cylindrique qui définit une chambre de transmission 32. Cette chambre de transmission 32 abrite une partie d'arbre 33 du pignon de sortie 10, l'arbre d'entrée 14 et le mécanisme de transmission. A la partie inférieure du carter de transaxiale 1 se trouve le carter d'huile 3 qui reçoit un corps de soupape 34 du mécanisme de commande dechangement automa- tique de vitesse, et un couvercle 47 de filtre à huile attaché à la partie inférieure du corps de soupape 34, et comportant un orifice 48 d'admission de l'huile. Le carter 3 est ouvert vers la partie cylindrique 35 de la chambre de transmission 32. Entre le corps de soupape 34 et le couvercle 47 du filtre à huile est disposé un filtre à huile 49, formé d'un tamis métallique ou analogue. Le carter d'huile 3 et la pompe à huile 51 sont reliés par un conduit d'huile 50. La partie inférieure du carter de transmission 35 comporte des passages de connexion 36 et 37 permettant la communication entre la chambre de transmission 32 et le carter d'huile 3. De préférence, les passages de connexion 36 et 37 sont allongés, s'étendant circonférentiellement autour du carter 35. L'agencement et les dimensions des passages de connexion 36 et 37 sont choisis de façon appropriée, comme on l'expliquera ci-après, ainsi même si le niveau d'huile dans le carter d'huile 3 prend l'un des niveaux indiqués par les tracés fantômes 38-46, le niveau d'huile reste toujours au-dessus de l'orifice 48 d'admission 2 2458419 d'huile. Un niveau d'huile quand le véhicule est horizontal est indiqué en L sur la figure 2. Le carter de transaxiale 1 et le bottier de convertisseur 2 coopèrent pour former une ouverture 42. Ainsi, la communication entre le carter d'huile 3 et la chambre des pignons terminaux 28 s'effectue par lespassagesde connexion 36 et 37, la chambre de trans- mission 32 et l'ouverture 42. Avec la construction ci-dessus mentionnée, la rotation du moteur est transmie à la roue mobile de pompe 5 par le couvercle de convertisseur 13, par la transmission à la pompe à huile 51. La pompe à huile 51 retire l'huile du carter d'huile 3 par l'orifice d'admission d'huile 48, le filtre à huile 49 et le conduit d'huile 50. La rotation de la roue de turbine 6 est transmise par le train dans la chambre de transmission 32, au pignon de sortie 10. Le pignon de sortie 10 entraine le pignon intermédiaire 17, le pignon en couronne 26 et les engrenages de différentiel pour entraîner les demi-arbres 31. Quand le véhicule se déplace, le pignon en couronne 26 éclabousse l'huile dans la chambre des pignOns- terminaux vers lelaut, et dans la chambre de transmission 32 par l'ouverture 42, cette huile retournant ensuite vers le carter d'huile 3 par les passages de connexion 36 et 37. Comme les passages 36 et 37 sont considérablement plus hauts que l'orifice d'admission de l'huile 48, et comme le seul trajet de parcours de l'huile vers et au loin du carter d'huile s'effectue par l'orifice d'admission et les passages de connexion, l'orifice d'admission est submergé en tous moments, même dans des conditions inhabituelles et entretenues de conduite-, comme des tournants importants et des pentes. Diverses conditions de conduite forcent le niveau d'huile dans le carter 3 à s'incliner comme cela est indiqué par les lignes en tacé fantôme 38- 46. Quand le véhicule tourne, une force centrifuge force la surface de 7 2458419 l'huile à s'incliner, selon l'équation qui suit. En supposant que F est la force centrifuge, que W est le poids de l'huile, que g est l'accélération de la gravité, que c4 est l'accélération appliquée à l'huile, que est l'angle formé par la surface de l'huile et la surface horizontale et que G est l'accélération provoquée par le véhicule qui tourne, alors on a F = x Oc.............. (1) g F =W x tan. (2) à partir de (1) et (2), on a: j tan-1 G (3) (o G = a g Habituellement, l'accélération maximum quand le véhicule tourne est de l'ordre de 0,35 g. Par conséquent, l'angle d'inclinaison p de la surface de l'huile en direction latérale (gauche et droite sur la figure 1), du véhicule, devient à peu près de 200. De même, comme le gradient maximum dans le cas de routes ordinaires est de l'ordre de 200 (tan O = 0,36), l'angle/3 d'inclinai- son de la surface de l'huile en direction longitudinale (vers la droite et la gauche sur la figure 2) est à peu près de 200 au maximum. Par conséquent, en agençant les dimensions et les emplacements des passages de connexion 36 et 37 et de l'orifice d'admission d'huile 48 de façon que l'angle minimum par rapport à l'horizon- tale, défini par une ligne (43 et 44 sur la figure 1 et 46 sur la figure 2) eli:aes badeternes opposés des- passages de connexion et l'orifice d'admission soit supérieur à 20 , cela assurera que l'orifice d'admission sera submergé dans toutes le conditions de conduite tendant à incliner la surface de l'huile. Lors d'une accélération ou d'une décélération du véhicule, cette accélération est relativement faible et ainsi l'angle, d'inclinaison de la surface de l'huile est faible, et la mise en place relative des passages de connexion et de l'orifice d'admission de l'huile comme on l'a décrit ci-dessus est avantageuse pour atteindre les objectifs de l'invention. Lors d'une décélération sur un freinage rapide, l'angle d'inclinai- son de la surface de l'huile peut augmenter à 22-35 ; cependant, cela ne pose pas de problème parce que avec une telle décélération, les roues se bloquent et cette décélération n'est que temporaire. Pour les raisons ci-dessus décrites, les passages de connexion 36 et 37 sont agencés et formés dans le carter 1 de façon que l'angle formé par le plan horizontal et les lignes 38 à 46 conduisant des bords opposés des passages de connexion 36 et 37 à l'orifice d'admission d'huile 48 soit supérieur à 200. Par conséquent, l'angle de la surface de l'huile ne dépassera pas celui indiqué en Ysur les dessins. On comprendra maintenant qu'avec la transaxiale selon la présente invention, un écoulement excessif de l'huile du carter vers la chambre de pignons terdnaux 28, pouvant abaisser le niveau d'huile pour permettre une exposition de l'orifice d'admission d'huile, est empêché pour diverses conditions de conduite du véhicule. Ainsi, un glissement des éléments de friction provoqué par une réduction de la pression de ligne dans le mécanisme de changement automatique de vitesse est éliminé. Bien entendu, l'invention n'est nullement limité au mode de réalisation décrit et représenté qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits, ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre de la protection comme revendiquée. 2 2458419 R E V E N D I C A T I 0 N S 1. Transmission automatique à essieu transversal caractérisée en ce qu'elle comprend: un carter (1) ayant une première partie définissant une chambre de transmission (32) et une seconde partie 5. (20) définissant une chambre de pignons terminaux (28) un moyen (42) coopérant avec ledit carter (1) pour delnir une ouverture formant un passage d'écoulement d'huile entre ladite chambre de transmission (32) et ladite chambre des pignons terminaux (28); et - un carter d'huile (3) fixé audit carter (1) pour former une chambre d'huile sensiblement fermée, ledit carter d'huile comportant un orifice d'admission d'huile (48); ladite première partie dudit carter (1) comportant une partie de paroi (35) définissant une partie de ladite chambre à huile sensiblement fermée, ladite partie de paroi (35) étant ouverte (36, 37) pour former un trajet d'écoulement d'huile entre ladite chambre sensiblement fermée et ladite chambre de transmission afin que l'huile dans ladite chambre sensiblement fermée puisse entrer dans ladite chambre de pignons terminaux uniquement par ladite partie de paroi qui est ouverte et ladite ouverture (42). 2. Transmission selon la revendication 1, caractérisée en ce que les ouvertures de la partie de paroi précitée sont des passages de connexion (36, 37), lesdits passages de connexion (36, 37) et l'orifice d'admission d'huile (48) précité étant agencés et placés de façon que l'angle minimum par rapport à l'horizontale, défini par une ligne reliant les bords externes opposés desdits passages de connexion et ledit orifice d'admission soit supérieur à 200 afin d'assurer que ledit orifice d'admission sera submergé dans toutes les conditions deonduite d'un véhicule, auquel ladite transmission peut être montée, tendant à incliner la surface de l'huile das le cartr d'huile (3) précité.