Brevet FR2509793A1 — publié le 19830121

Des produits fabriqués à très grande échelle sont souhaitables dans le cadre de l'industrie mécanique, étant donné que les produits de ce genre permettent d'apporter des avantages considérables concernant les frais d'outillage, le stockage des pièces, etc. Dans l'industrie automobile, la production des voitures de tourisme dépasse de nombreuses fois celle des camions et d'autres véhicules qui exigent un moteur princi- pal de grande puissance Même si les véhicules du type mentionné en dernier lieu sont fabriqués en séries relative- ment importantes, le nombre des composants individuels est relativement faible et, par voie de conséquence, leur prix relatif est proportionnellement élevé Bien entendu les exigences concernant les performances de charges et la durée de fonctionnement sont différentes. Un camion nécessite un moteur plus puissant qu'un véhicule de tourisme et, par conséquent, une boîte de vi- tesses et d'autres organes de transmission d'une construction plus lourde La présente invention a pour but de réaliser des moyens de transmission pour des véhicules qui exigent un moteur principal puissant de sorte qu'avec l'utilisation des boites de vitesses d'un type normalisé pour véhicules de tourisme, on soit en mesure d'abaisser les frais de pro- duction et aussi de bénificier de certains avantages en rapport avec l'encombrement En changeant la capacité spé- cifique de charge, on peut compenser les cycles de charge différents. Un groupe moteur, selon l'invention, est caractérisé en ce que la transmission comprend au moins deux jeux de boîtes de vitesses parallèles ainsi qu'un engrenage distributeur qui est accouplé aux extrémités d'entrée des boîtes et un engre- nage collecteur qui est connecté aux extrémités de sortie des boites. Les jeux de boîtes de vitesses ainsi que les en- grenages distributeur et collecteur sont formés, de préfé- rence, en un ensemble unitaire Avantageusement, l'engrenage distributeur comporte un différentiel de distribution de charge. L'engrenage distributeur et/ou l'engrenage col- lecteur contiennent, de préférence, des paliers d'engrenages qui permettent de régler la vitesse ou le couple aux extrémi- tés d'entrée ou de sortie, respectivement, des jeux de boîtes de vitesses et peuvent comporter des organes qui permettent des vitesses différentes de fonctionnement et/ou de moments différents d'échange entre les paliers d'engrenages dans les jeux de boîtes de vitesses associées, en assurant un fonc- tionnement sans heurts,-surtout lorsque les boîtes de vitesses sont du type utilisé dans l'industrie automobile. Les boites de vitesses peuvent être du type auto- matique par exemple hydrodynamique, hydrostatique ou méca- nique et peuvent être manoeuvrées par des moyens communs d'actionnement du type mécanique, électrique ou hydraulique. Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit. Des formes de réalisation de l'objet de l'inven- tion sont représentées, à titre d'exemples non limitatifs, au dessin annexé. La fig 1 représente schématiquement un groupe moteur pour véhicule automobile selon l'invention. La fig 2 représente une coupe de l'engrenage distributeur par la ligne II-I de la fig 1. La fig 3 représente une modification de l'en- semble représenté à la fig 1 comprenant trois boîtes de vitesses parallèles. La fig 4 est une coupe d'un engrenage distributeur ou collecteur du type à courroie ou à chaîne, pour utilisa- tion avec des boîtes à trois engrenages. Les fig 5 à 7 représentent divers modes de montage de boîtes à trois ou à quatre engrenages. Le groupe moteur représenté très schématiquement aux fig 1 et 2 comprend un moteur à combustion interne 10 de grande puissance et d'un type qu'on utilise couramment dans des camions et dans des véhicules lourds Le moteur est connecté à un arbre de sortie 13 par deux boîtes de vitesses 11 et 12 du type qu'on emploie couramment dans les véhicules de tourisme. Les deux bottes de vitesses 11 et 12 sont montées en parallèle et sont interconnectées par un engrenage dis- tributeur 14 et un engrenage collecteur 15 Un convertis- seur de couple 16, 17 est connecté à l'arbre d'entrée de chaque boîte de vitesse. L'engrenage distributeur 14 comprend un mécanisme satellite 18 dont la roue planétaire 19 est fixe par rapport au carter de l'engrenage distributeur des roues dentées et 21 sur les arbres des convertisseurs de couple vien- nent en prise avec la bordure dentée externe d'une couronne 22 dont la bordure dentée interne vient en prise avec les roues satellites 23 entraînées par le vilebrequin du moteur. L'engrenage collecteur 15 comprend des roues dentées classiques à engrènement 24 Entre les deux bottes de vitesses 11 et 12 un espace est ménagé pour le montage d'un générateur électrique 25 et/ou d'autres accessoires, par exemple de servo-pompes hydrauliques ou d'un mécanisme d'entraînement du ventilateur. Les deux petites boites de vitesses donnent un profil bas au mécanisme, ce qui est avantageux pour des véhicules ayant un faible jeu latéral, par exemple des autobus ou encore des véhicules tous terrains, mais aussi pour des voitures de course Ce profil bas est plus évident dans certains des modes de réalisation à trois boites de vitesses dont il sera question plus loin. Les boites de vitesses peuvent être du type auto- matique et on peut introduire une certaine différence du rapport de transmission dans l'engrenage distributeur et collecteur, respectivement Les paliers d'échange sont alors légèrement déplacés l'un par rapport à l'autre, ce qui assure un fonctionnement régulier Des moyens de déplacement des engrenages d'un modèle classique sont incorporés, mais ne sont pas représentés car il s'agit d'organes bien connus dans l'industrie. Les engrenages distributeur et collecteur peuvent comporter des organes permettant de changer le rapport de transmission et lesdits engrenages et boites de vitesses sont incorporés en un seul ensemble unitaire qui peut être monté ou démonté comme un tout, en conservant pourtant les possibilités pour un entretien individuel ou des rempla- cements de certaines pièces. L'engrenage distributeur représenté aux fig 1 et 2 assure un certain rapport de transmission mais on peut dans certains cas utiliser un mécanisme différentiel clas- sique dont la conception exclut la variation de la vitesse d'entrée. Quand on désire quatre roues motrices, le généra- teur électrique 25 doit être monté pour assurer l'entraîne- ment dans un autre endroit et son arbre d'entraînement est prolongé et est accouplé au différentiel des roues avant. Le mode de réalisation selon la fig 3 est plus ou moins analogue à celui de la fig 1 mais on a prévu dans ce cas trois boîtes de vitesses 30 a, 30 b, et 30 c en parallèle entre les engrenages distributeur 14 et collecteur 15; dans ce cas particulier, les boîtes de vitesses comprennent des transmissions à engrenages simples 31 et 32 Des leviers 33 a, 33 b et 33 c servant à déplacer les roues dentées sont prévus pour les boîtes de vitesses et sont connectés à un dispositif commun de commande 34 qui peut être du type mécanique, électrique ou hydraulique. La fig 4 représente une variante de réalisation d'une transmission distributrice ou collectrice pour trois boites de vitesses, l'organe de transmission de couple étant une courroie ou une chaîne 35 qui passe en regard de roues 36 de tension de chaîne Pour obtenir le déplacement des paliers successifs des engrenages dont il a été question plus haut, le rayon RO de la première roue dentée entraînée 37 est légèrement plus grand que le rayon Rl de la roue d'entraînement adjacente 38 et le rayon de cette dernière est un peu plus grand que celui R 2 de la roue d'entraînement suivante 39. Un bac commun à l'huile 40 dessert les engrenages et les boites de vitesses et il est en liaison avec un refroidisseur (non représenté) Quand on utilise un entraîne- ment à chaîne, le carter est fermé en service mais, avec un entraînement par courroie, le carter doit être partiellement ouvert pour permettre un refroidissement adéquat. La fig 5 représente un mode de réalisation dans lequel trois boîtes 41 a, 41 b et 41 c sont réunies en un tout, deux des boîtes formant une base pour la troisième qui est superposée aux deux premières L'entraînement est avantageu- sement transmis à partir d'une couronne dentée d'un méca- nisme satellite qui correspond à la couronne dentée 22 de la fig 1 La section transversale triangulaire permet une struc- ture très compacte Dans certain cas, le sommet du triangle peut être orienté vers le bas, c'est-à-dire que la boîte de vitesses 41 a se trouve au-dessous des deux autres Un bac commun à l'huile est indiqué par la référence 42. Le groupe moteur représenté à la fig 6 comprend quatre boîtes de vitesses parallèles 43 a, 43 b, 43 c et 43 d avantageusement entraînées par une couronne dentée 22 pré- sentant des bordures dentées interne et externe et faisant partie d'un mécanisme satellite Les quatres boîtes de vitesses peuvent être agencées en alternance de façon que la boite 43 a surmonte le sommet de la boîte 43 d dans un plan vertical alors que les boites 43 b et 43 c sont côte à côte dans un plan horizontal. La fig 7 représente un autre montage dans lequel trois boîtes de vitesses 44 a, 44 b et 44 c sont juxtaposées de manière qu'une boîte 44 d surmonte la boîte 44 b L'en- traînement est avantageusement prévu par l'entremise d'une chaîne ou courroie 45 passant sur des roues de tension 46. Il va de soi qu'on peut apporter diverses modifi- cations aux modes de réalisation qui ont été décrits et qui ont été représentés au dessin sans sortir pour cela du cadre de l'invention Le groupe moteur principal 10 peut être d'un type arbitraire connu, par exemple une turbine à gaz. REVENDICATIONS 1 Groupe moteur pour véhicule automobile compre- nant un moteur principal ( 10) et un mécanisme de transmission qui relie le groupe moteur à un arbre de sortie ( 13), carac- térisé en ce que le mécanisme de transmission comprend au moins deux jeux parallèles de boîtes de vitesses ( 11,12; 30, 41, 43, 44) ainsi qu'un engrenage distributeur ( 14) qui relie leurs extrémités d'entrée et un engrenage collecteur ( 15) qui relie leurs extrémités de sortie. 2 Groupe moteur selon la revendication 1, carac- térisé en ce que les jeux de boîtes de vitesses ( 11,12; 30, 41, 43, 44) ainsi que les engrenages distributeur ( 14) et collecteur ( 15) sont construits en un ensemble unitaire. 3 Groupe moteur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'engrenage distributeur comprend un différentiel de distribution de la charge. 4 Groupe moteur selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'engrenage distributeur ( 14) et/ou l'engrenage collecteur ( 15) contiennent des paliers d'engrenages permettant un réglage de la vitesse ou du couple respectivement sur les extrémités d'entrée ou de sortie des jeux de boîtes de vitesses. Groupe moteur selon l'une des revendications de 1 à 4, caractérisé en ce que l'engrenage distributeur ( 14) et l'engrenage collecteur ( 15) comprennent des organes ( 37, 38, 39) qui permettent des vitesses différentes de fonctionnement et/ou des moments différents d'échange entre les paliers d'engrenages dans les boîtes de vitesses associées. 6 Groupe moteur selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les jeux de boîtes de vitesses sont d'un type automatique. 7 Groupe moteur selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les jeux de boîtes de vitesses sont accouplés à un moyen d'actionnement ( 34) du type mécanique, électrique ou hydraulique. 8 Groupe moteur selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'on prévoit un convertisseur de couple ( 16, 17) à l'entrée de chaque jeu de boites ( 11, 12) et en ce que des accessoires ( 25) du groupe moteur sont installés entre les jeux de boîtes de vitesses et sont entraînés par l'engrenage collecteur ( 15).