Brevet FR2516623A1 — publié le 19830520

i lia presente invention est relative à une boite de vitesses pour un vhicule à moteur tel qu'un vehicule à quatre roues motrices ou un camion Dans un tel véhi- cule, il est souhaitable de prevoir un rapport à grande déiultiplication ou rapporttrès lent de secours, qui pré- sente un rapport de réduction supérieur à celui du premier rapport de la boite pour fournir un couple d'entraine- ment élevé pour transporter une charge lourde ou monter une pente raide On rencontre cependant des difficultés pour réaliser une ooite de vitesses comportant un tel rapport très lent comme on va le decrire dans la suite. Pour réaliser un rappoirt à grande démultiplication, ui pignon d'entraineilent pour le rapport très lent doit avoir un très rtit nomore de dents, ce qui signifie quele diarnetre du pi-non d'entrainement doit être considérable- ment reduit El est préférable de former le pignon d'en- trainement sutr un arere d'entrainernent d'Lune boite de vit-esses classique, dans un prolongement La partie pro- longée de l'arbre d'entrainement doit présenter un diame- tre très réduit pour pouvoir former un si petit pignon d'entrainement Par ailleurs, l'arbre d'entrainement présente le façon inévitable unie portée allongée entre les roulements En conséquence si une telle partie de putit diamietre es G formée dans unie partie de l'arbre d'entraînement présentant une portée plus longue que dans les boites classiques, la résistance de l'arbre d'entrainement diminue jusqu'à une valeur trop faible pour supporter la charge desirée. Par ailleurs dans un tel véhicule il est souhaita- ble d'auglenier le rapport de réduction d'ui rapport de marche arriè_re a une valeur à peu près égale à celle du rappci tris lent, du point de vue du rendement du véhicule Pour réaliser un tel rapport à grande démulti- plication rour la zmarche arrière, il doit être prévu un grand pignon fou et un grand pignon mené Il est cepen- dant difficile d'incorporer de tels grands pignons dans le carter d'une boite de vitesses d'unme ccnstruction analogue au carter des boites classiques. Le but de l'invention est de réaliser une boite de vitesses dans laquelle sont disposés côte à côte un pignon de rapport très lent et un pignon de marche ar- rière et dans:aquelle des pignons d'entrainement pour les deuxrapports précites peuvent être formés sur un arbre d'entrainement de la boite sans diminuer la résis- l O tance de cet arore. Suivant l'invention une boite de vitesses pour vehicule comprend un arbre principal d'entrainement ayant une partie principale et un prolongement, et un arbre de renvoi disposé parallèlement à l'arbre princi- pal Un dispositif principal de changement de rapport est prévu sur la partie principale de l'arbre principal d'entrainement et un dispositif de rapport très lent est prevu sur le prolongement de l'arbre Le dispositif de rappo-t très lent presente un rapport de réduction qui est supérieur à celui d'un premier rapport du dispositif principal de chagement de rapport Pour produire un tel rapport de réduction élevé, le diametre du prolon- genent de l'arbre principal est réduit et un pignon d'entrainement pour le pignon db rapport très lent est formé sur la partie de diametre réduit Cette partie de diametre réduit est portée par deux roulements aux deux extrémités pour conserver à l'arbre la resistamce ne- cessaire. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion apparaitront au cours de la description qui va suivre, faite en se référant aux dessins annexes donnés zuniquement à titre d'exemples et dans lesquels: la Fig l est une vue en coupe d'une boite de vi- tesses suivant l'invention; la Fig 2 est une vue en coupe suivant la ligne II-I de la Fig l; la Fig 3 est Mue vue montrant une grille de chan- gement de rapport d'un levier de sélection. La Fig l montre un mode de réalisation de l'inven- tion qui est appliqué à um véhicule à quatre roues mo- trices. En se référant à la F'ig l, un vilebrequin 1 d'un moteur (non représenté) qui est monté transversalement dans une partie arrière d'un vehicule automobile à qua- tre roues motrices peut être relié sélectivement à un arbre principal d'enirainement 2 d'une boite de vitesses 3 par l'inrtermédiaire d'un embrayage 4 La boite 3 est disposée alignée a vec le vilebrequin 1 du moteur La sortie de la boite est transmise aux roues avant par l'in;ermc-diaire d'un réducteur final 5 et d'un disposi- tif de transfert 6 comme on va le décrire dans la suite. Un carter de boite de vitesses pour la boite 3 comprend une partie principale 7 fixée sur un boitier 8 d'embrayage et une partie arrière 10 fixée sur-le carter principal 7 a l'extrémite arrière de celui-ci Le carter principal 7 est de construction analogue à un carter de boite de vitesses classique à quatre rapports Dans la partie principale 7 esc disposé un dispositif principal 11 de cnh enent de rapport comprenant des pignons de premier, second, troisième et quatrième rapports et, dans la partie arrière l O du carter est disposé un dispositif 12 comprenant un rapport de marche arrière et un rapport très lent L'arbre principal d'entrainement 2 de la boite 3 est prolongé à travers les carters 8, 7 et l O et monté rctatif par des roulements 13, 14 et 15 qui sont prévus dans les parois latérales arrière 8 a, 7 a et l Oa des carters 8, 7 et 10 respectivement Un arbre de renvoi 9 est disposé parallèle à l'arbre principal 2 et porté par des roulements 16, 17 et 18 L'arore principal 2 comporte une partie principale 2 a dans le carter princi- pal 7 Sur la partie principale 2 a sont formés un pi- gnon d'entrainement 19 de premier rapport, un pignon d'entrainement 20 de second rapport, un pignon d'entrai- nement 21 de troisième rapport et un pignon d'entraine- ment 22 de quatrième rapport Des pignons menés 23, 24, et 26 sont montes rotatifs sur l'arbre de renvoi 9 et coopèrent respectivement avec les pignons 19 à 22. r:ntre les pignons 23 et z 4 est prévu un premier disposi- tif synchroniseur 27 pour coupler le pignon 23 ou 24 à l'arbre de renvoi 9 pour les premier et second rap- ports 'Un second dispositif synchroniseur 28 est priévu d'une façon analogue entre les pignons ú 5 et 26 pour les troisième et quatrième rapports. Suivant l'invention l'arbre principal d'entrai- nement 2 compowte un prolongement 2 b dans le carter arrière 10 le prolongement 2 b de l'arbre principal pré- sente un petit diametre pour lesdispositifs 12 de marche arrière et de rapport lent et un pignon 29 de marche arrière et un pignon 30 de rapport très lent sont formés sur cette partie 2 b de l'arbre Le pignon d'entrainement 29 de marche arrière comporte un nombre de dents plus petit que le pignon d'entrainement 19 de premier rapport et le pignon d'eentrainement 29 de marche arrière compor- te également un petit nombre de dents qui est approxima- tivement égal à celui du pigncn menant 30 Les rapports de réduction des deux pignons de rapport très lent et de marche arrière sont ainsi presque égaux l'un à l'au- tre Le pignon d'entrainement 30 coopère avec un pignon mené 31 monte rotatif sur l'arbre 9 et le pignon d'en- trainement 29 de marche arrière coopère avec un pignon fou 33 Un dispositif synchroniseur 32 est monté sur l'arbre 9 pour le rapport très lent le dispositif syn- chroniseur 32 comprend un manchon 32 a qui comporte un pignon mené 34 de marche arrière Lorsque le manchon 32 a est déplacé vers la gauche, le pignon 34 coopère avec le pignon fou 33 engrenant avec le pignon d'entrainement 29 de marche arrière. Le pignon 23 de premier rapport, le pignon 25 de trozsième rapport et le pignon 29 de marche arrière sont disposés sur le coté de droite des dispositifs synchroni- seurs 27, 28 et 32, et un pignon 24 de second rapport, un pignon 26 de quatrième rapport et un pignon 31 de rapport très lent sont disposés sur le côté opposé res- pectivement La grille de passage d'un levier de change- ment de rapport (non représenté) pour le passage de ces rapports est représentée à la Fig 3. Le réducteur final 5 comporte un pignon 36 de réducteur final qui coopère avec mun pignon de sortie 35 formé sur une partie d'extrémité de l'arbre de renvoi 9. Le pignon 36 est monté sur un boitier 37 a d'un différen- tiel 37 Ce différentiel 37 es en liaison d'entrainement avec les essieux arrisère 38. Le pignon 36 de réducteur final coopère avec un pignon 40 du dispositif de transfert 6 Le pignon 40 est monté rotatif sur un arbre 39 monté transversalement et porté par des roulements à ses deux extrémités Ce dispositif de transfert 6 compoite un embrayage 41 pour coupler le pignon 40 à l'arbre 39 Un pignon d'angle 42 est calé sur l'arbre 39 à une extrémité de celui-ci et coopère avec un pignon d'angle 43 fixé sur un arbre d'entrainement 44 des roues avant qui est disposé longi- tudinalement suivant l'axe longitudinal du véhicule et en liaison d'entrainement avec les roues avant par l'in- termédiaire d'ul différentiel (non représenté). En fonctionnement, la sortie de la boite 3 au pi- gnon de sortie 35 est transmise aux roues arrière par l'intermédiaire du pignon 36, du différentiel 37 et des essieux 38 Lorsque l'embrayage 41 esu engagé en prise avec le pignon 40, la sortie est également transmise aux roues avant par l'intermédiaire de l'arbre 39, des pignons d'angle 42, 43 et de l'arbre 44 pour établir l'entrainement en mode à quatre roues motrices Lorsque le manchon 32 a du dispositif synchroniseur 32 esu déplacé vers la droite par l'actionnement du levier de changement de rapport, le manckon coopère avec le pignon mene 31. Le véhicule peutit ainsi être conduit en rapport très lent. Lorsque le manchon 32 a est déplace vers la gauche, le pignon 34 coopère avec le pignon fou 33 pour établir le rapport de iaarche arrière. Suivant l'invention, du fait que le prolongement de l'arbre pour le rapport très lent est soutenu par des roulements à ses deux extremités, la portee du prolonge- ment de l'arbre d'entrainement peut être réduite de façon à supporter une forte charge dans le rapport très lent De plus, le boitier arrière pour le rapport très lent est indépendant du boitier principal de la boite Par conséquent le dispositif à l'exception du rapport très lent et du rapport de marche arrière peut être monté avec les éléments d'un ensemble classique et le boitier arrière peut être construit de façon appropriée pour permettre le montage du dispositif de rapport très lent et de marche arrière. REVENDICATIONS - 1 Boite de vitesses pour véhicule caractérisée en ce qu'elle comprend un embrayage ( 4) en liaison d'en- trainement avec un arbre de sortie d'un moteur du véhicu- le, un arbre principal d'entrainement ayant une partie principale ( 2 a) et un prolongement ( 2 b) adapté pour être relié sélectivement audit arbre de sortie par l'inter- mediaire de l'embrayage ( 4), un arbre de renvoi ( 9) parall le à l'arbre principal ( 2), un boitier ( 8) d'embrayage renfermant ledit embrayage ( 4), un carter principal ( 7) adjacent audit boitier ( 8) d'embrayage pour loger la partie principale ( 2 a) dudit arbre d Ven- trainement principal ( 2), un carter arrière ( 7 a) adjacent audit carter principal pour loger le prolongement ( 2 b) dudit arbre d'entrainement ( 2), un dispositif principal de changement de rapport prévu sur ladite partie princi- pale de l'arbre principal ( 2), un dispositif à rapport très lent prevu sur le prolongement ( 2 b), ce dispositif de rapport très lent présentant un rapport de reduction supérieur à celui d'un premier rapport de la boite de vitesses, un dispositif de marche arrière p évu sur le prolongement ( 2 b) et adjacent au dispositif à rapport très lent, chacun de ces dispositifs comprenant un pi- gnon d'entrainement ( 19-22, 29, 30) sur ledit arbre principal ( 2) et un pignon mené ( 23-26, 31, 34) sur ledit arbre de renvoi et des roulements ( 13, 14) pour soutenir à rotation ladite partie principale ( 2 a) et des roule- ments ( 14, 15) pour soutenir les deux extrémités dudit prolongement ( 2 b), ce dernier ayant un diametre plus petit que celui de la partie principale ( 2 a) pour établir un rapport de réduction élevé. 2 Boite de vitesses suivant là revendication 1, caractérisée en ce que ledit arbre principal ( 2) es' aligné avec ledit arbre de sortie, des pignons d'entrainemeit ( 19-22, 29, 30) étant formés sur ledit arbre principal. 3 Boite de vitesses suivant la revendication 1, caractérisée en ce que lesdits roullements ( 13, 14, 15) sont disposés dans une première position entre le boi- tier ( 8) de l'emorayage ( 4) et le carter principal ( 7), dans une seconde position entre le carter principal ( 7) et le carter arrière ( 7 a) et dans me troisième position dans une partie arrière du carter arrière ( 7 a).