Brevet FR2485139A1 — publié le 19811224

La présente invention concerne une boîte de vitesses à trains planétaires pour véhicules automobiles et machines de construction, qui est formée de quatre trains planétaires simples, de deux à trois embrayages et de quatre freins. Les botes de vitesses, à trains planétaires connues jusqu'à présent, comportant cinq rapports de marche avant, sont agencées,sur la base du schéma cinématique de Simpson ou de Wilson, avec des trains supplémentaires pour les rapports les plus bas Leur inconvénient consiste dans une vitesse de rotation relativement élevée des satellites (pignons périphériques) et dans les couples élevés qui sont appliqués aux différents étages, ce qui se traduit par axe fortes sollicitations des paliers des satellites et par une limitation de la opacité de eharge-et de la duroe de service de la bote d vitesses. Il est égaletent difficile de choisir de façon a.ppropriée lgéchelonnement des rapports de transmission. Les botes de B esses à trains planétaires a six étages, de type connu D utilisent le schema cinématique qui est basé sur la boite 3 + 10 et sur un groupe de division placé en amont. Un inconvénient d'un tel agencement cDnsiste dans la commande simultanée des deux embrayages ou freins entre les différents étages, ce qui altère la continuité de la commande. Les inconvénients précités sont éliminés avec la bote de vitesses à trains planétaires à plusieurs étages selon l'invention, qui est constituée de quatre trains planétaires simples, de deux à trois embrayages et de quatre freins et qui est caractérisée en ce que l'arbre de sortie est relié rigidement à un entraîneur du quatrième train, en ce que la couronne extérieure du quatrième train est reliée rigidement à l'entraineur du troisième train et à la couronne extérieure du second train, en ce que la couronne extérieure du premier train est rigidement reliée à l'entraîneur du second train et à la couronne extérieure du troisième train,en ce que l'arbre d'entrée peut être accouplé, à l'aide de l'embrayage des étages de marche avant, avec l'arbre des étages de marche avant, qui est relié rigidement au pignon central du troisième train et au pignon central du quatrième train et,à l'aide de l'embrayage de marche arrière, avec l'arbre de marche arrière, qui est relié rigidement au pignon central du premier train et au pignon central du second train, le carter de boite pouvant etre accouplé à l'aide du premier frein avec l'arbre de marche arrière, à l'aide du second frein avec 11 entraîneur du premier train, à l'aide du troisième frein avec la couronne extérieure du premier train et à l'aide du quatrième frein avec la couronne extérieure du quatrième train. En outre, il est avantageux que l'arbre d'entrée soit relié, à l'aide de l'embrayage de surmultipliée, avec l'arbre de surmultipliée et que celui-ci soit en outre relié avec l'entraîneur du second train. Avec l'agencement de la boite de vitesses conforme à l'invention, on obtint une vitesse de rotatior. relative plus faible et une moins forte charge des différents trains planétaires, ce qui se traduit par une augmentation de la durée de service des paliers et des dentures. En outre, la commande simultanée de deux éléments de la boîte est éliminée, ce qui contribue à améliorer la continuité de la commande. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention seront mis en évidence dans la suite de la description donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels Fig. 1 représente schématiquement une boîte de vitesses de base 5 + 30 selon l'invention, Fig. 2 est une représentation schématique de la bolte de vitesses de base qui est étendue à une boîte à surmultipliée 7 + 30, Fig. 3 donne un tableau des nombres de dents des couronnes extérieures et des pignons centraux des divers trains des deux boîtes de vitesses, Fig. 4 donne un tableau de la commande et des rapports de transmission qui peuvent être obtenus avec la bote de vitesses de base de la fig. 1, et fig. 5 donne un tableau de la commande de la boîte de vitesses de la fig. 2. Comme le montre la fig. 1, l'arbre de sortie 4 est relié rigidement à l'entraîneur du quatrième train D. La couronne extérieure du premier train A est reliée rigidement à l'entraîneur du second train B et à:la couronne extérieure du troisième train C. La couronne extérieure du quatrième train D est reliée rigidement à l'entraîneur du troisième train C et à la couronne extérieure du--second train B. L'embrayage S1 des étages de marche avant assure la liaison de l'arbre d'entrée 1 avec l'arbre 2 des étages de-mar.che avant, qui est lui-même relié rigidement au pignon central du troisième train C et au pignon central du quatrième train D. L'embrayage S2 de marche arrière as.sure la liaison de l'arbre d'entrée 1 avec l'arbre 3 de marche arrière, qui est lui-même relié rigidement avec le pignon central du. premier train A et avec le pignon central du second train B. Le carter de boîte 5 peut être accouplé à l'aide du premier frein B1 avec l'arbre 3 de marche arrière, à l'aide du second frein B2 avec l'entraîneur du premier train A, à l'aide du troisième frein B3 avec la couronne extérieure du premier train A et à l'aide du quatrième f-rein B4 ave-c la couronné extérieure du quatrième train D. Pour le rapport IO, l'embrayage 51 des étages de marche avant et le quatrième frein B4 sont accouplés. Le quatrième train D fonctionne alors comme un simple train planétaire. Le premier train A, le second train B et le troisième train C tournent librement sans charge. Pour le rapport II , l'embray-age S1 des étages de marche avant et le troisième frein B3 sont accouplés. Le troisième train C et le quatrième train D fonctionnent comme un train planétai-re compound. Le premier train A et le second train B tournent librement sans charge. Pour le rapport III , l'embrayage 51 des étages de marche avant et le second frein Be sont accouplés. Le premier train A, le second train B et le troisième train C et le quatrième train D fonctionnent comme un train différentiel compound. Pour le rapport IVO, l'embrayage 52 des étages de marche avant et le premier frein Bl sont accouplés. Le second train B, le troisième train C et le-quatrième train D fonctionnent comme un train différentiel compound. Le premier train A tourne librement sans charge. Pour le rapport VO, l'embrayage S1 des étages de marche avant et l'embrayage 52 de marche arrière sont accouplés. L'ensemble planétaire tourne de façon monobloc. Pour le rapport de marche arrière R IO, l'embrayage S2 de marche arrière et le quatrième frein B4 sont accouplés. Le second train B, le troisième train C et le quatrième train D fonctionnent comme un train différentiel compound. Le premier train A tourne librement sans charge. Pour le rapport -de marche arrière R IIO, l'embrayage S2 de-marche arrière et le troisième frein B3 sont accouplés. Le second train B, le troisième train C et le quatrième train D fonctionnent comme un train différentiel compound. Le premier train A tourne librement sans charge. Pour le rapport de marche arrière R IIIO, l'embrayage S2 de marche arrière et le second frein B2 sont accouplés. Le premier train A, le second train B, le troisième train C et le quatrième train D fonctionnent comme un train piffé: rentiel compound. Le nombre des-régimes de travail de la bote de vitesses selon l'invention, comme indiqué dans le tableau de la fig.4, est maximal et/ne doit pas utiliser tous les rapports de transmission pouvant être établis dans la botte. A partir de cette botte de vitesses de base (fig. 1), on obtient la boite à surmultipliée 7 + 30 de la fig. 2 par addition de l'embrayage 53 de surmultipliée, qui assure la liaison de l'arbre d'entrée 1 avec l'arbre 6 de surmultipliée. L'arbre 6 de surmultipliée est relié rigidement à l'entralneur du second train B. Les rapports de transmission de cette boite de vitesses ctest-à-dire les rapports IO à IVO et les rapports de marche arrière RI à RIII , correspondent, en ce qui concerne le mode de commande, les taux de démultiplication -(cf. fig.4 et fig.5) et la transmission des forces, aux rapports de transmission 10 à IV et aux rapports de marche arrière R I à R III de la bolte de vitesses de base de la fig. I Pour le rapport V0 l'embrayage S1 des étages de marche avant et l'embrayage S3 de surmultipliée sont accouplés. L'ensemble planétaire tourne de façon monobloc. Pour le rapport VI , l'embrayage 53 de surmultipliée et le premier frein B1 sont accouplés. Le second train B, 1 troisième train C et le quatrième train D fonctionnent comme ls train compound Le premier train A tourne libre t s@@s charge. Pour le rapport VII , l'embrayage S3 de surmultiplie t le second frein B @ sont accouplés Les quatre trains A, B, C, D constituent un train planétaire compound. REVENDICATIONS 1. Boîte de vitesses à trains planétaires à plusieurs étages, notamment pour véhicules automobiles et machines de construction, constitué de quatre trains planétaires simples, de deux embrayages et de quatre freins et caractérisée en ce que l'arbre de sortie (4) est relié rigidement train à un entraîneur du quatrièmelD,la couronne extérieure du quatrième train D est reliée rigidement à l'entraîneur du troisième train C et à la couronne extérieure du second train B, la couronne extérieure du premier train A est reliée rigidement à l'entraîneur du second train B e à ia couronne extérieure du troisième train C, l'arbre d1en;; (1) peut être accouplé à l'aide de l'embrayage (S1) des étages de marche avant avec l'arbre (2) des étages de marche avant qui est lui-meme relié rigidement avec le pignon central du troisième train (C) et avec ie pignon central du quatrième train (D) et, à l'aide de l'embrayage (S2) de marei-e arrière, avec l'arbre (3) de marche arrière, qui est lui-même relié rigidement au pignon central du premier train (A) et au pignon central du second train (B), le carter de boîte (5) pouvant être accouplé à l'aide du premier frein (B 1) avec l'arbre (3) de marche arrière, à l'aide du second frein (B 2) avec l'entraîneur du premier train (A), à l'aide du troisième frein (B 3) avec la couronne extérieure du premier train (A) et à l'aide du quatrième frein (B 4) avec la couronne extérieure du quatrième train (D). 2. Boîte de vitesses selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'arbre d'entrée (l) peut être accouplé à l'aide de l'embrayage (53) de surmultipliée avec l'arbre (6) de surmultipliée, qui est en outre relié à l'entraîneur du second train (B).