Brevet FR2579711A1 — publié le 19861003

La présente invention se rapporte à une boite de vitesses de véhicule à moteur, comprenant deux arbres d'entrée touril- lonnant concentriquement, disposés pour être alternativement entraînés, et deux arbres intermédiaires possédant des engre- nages en prise avec les engrenages des arbres d'entrée, au moins un engrenage de chaque paire d'engrenages en prise mu- tuelle des dits arbres étant dégageable de son arbre. Les doubles arbres d'entrée et les doubles arbres intermédiaires sont utilisés entre autres dans les boîtes de vitesses du type dit à commande par présélection, c'est-à- dire les boites de vitesses dans lesquelles le passage de vitesses est effectué par présélection, de telle sorte que deux engrenages des arbres d'entrée sont en prise simultané- ment. Avant de passer de la première vitesse à la deuxième vitesse par exemple, l'engrenage correspondant à la deuxième vitesse est en prise, puis le passage lui-même est réalisé en dégageant le manchon d'accouplement pour la première vitesse et en engageant le manchon d'accouplement pour la deuxième vitesse. Les caractéristiques des boîtes de vitesses de ce type sont, d'une part, qu'il est plus simple de rendre automatique le passage de vitesses que lorsqu'on utilise une boîte de changement de vitesses à étages, et, d'autre part, qu'un nom- bre donné de rapports de vitesses peut être disposé de manière beaucoup plus compacte que dans une boîte de vitesses conven- tionnelle. Pour ces raisons, de telles boîtes de vitesses sont particulièrement utiles en tant que boites de vitesses auto- matiques à passage de vitesse par étage pour des automobiles à traction avant à moteur transversal, o le moteur doit être exceptionnellement compact, du fait de l'espace transversal limité dans le compartiment moteur. Le but de la présente invention est principalement de réaliser une construction d'une boite de vitesses du type ci-dessus, encore plus compacte par rapport à ce qui était précédemment connu. Ceci est réalisé suivant l'invention dans une boîte de vitesses de véhicule à moteur du type mentionné ci-dessus, caractérisée en ce que les arbres d'entrée se trouvent dans un plan éloigné du plan défini par les arbres intermédiaires, et en ce que les arbres intermédiaires possèdent une paire d'engrenages en prise mutuelle, dont l'un peut tourner libre- ment et peut être verrouillé-par des moyens de verrouillage pour tourner conjointement avec l'engrenage dégageable de l'arbre intermédiaire qui fournit le rapport de vitesse en marche avant le plus élevé, l'autre engrenage de ladite paire d'engrenages en prise mutuelle des arbres intermédiaires étant l'engrenage dégageable fournissant le rapport de vitesses en marche avant voisin le plus élevé. L'agencement selon l'invention élimine le besoin d'un arbre séparé pour le ralenti en marche arrière. L'un des arbres intermédiaires est utilisé, à la place, comme arbre à engrenage pour la marche arrière. Un engrenage supplémentaire muni d'un manchon d'accouplement sur l'un des arbres inter- médiaires et tout ce qui est nécessaire pour la marche arrière, et cet engrenage unique remplace trois engrenages des agence- ments précédents, réduisant ainsi le nombre d'engrenages de deux. Ceci a pour conséquence, à son tour, un poids plus faible, une conception plus compacte et des coûts plus faibles. L'invention sera décrite plus en détail en référence à un exemple, illustré au dessin annexé. La figure 1 repré- sente une vue d'extrémité schématique d'une boîte de vitesses selon l'invention, et la figure 2 est une vue schématique suivant la ligne II-II de la figure 1. Le repère 1 désigne un volant de moteur auquel un manchon d'accouplement, désigné dans son ensemble par le repère 2, est relié. Ce manchon d'accouplement comprend un premier disque 4, un second disque 5, une plaque de pression 6 qui est solidaire, de manière à se déplacer non rotative- ment mais axialement, du volant, et une plaque de pression 7 solidement unie au volant. Le disque 4 est assemblé à un premier arbre d'entrée 8, portant les engrenages 9 et 10 res- pectivement pour la seconde et la quatrième vitesses. Le disque 5 est assemblé au second arbre d'entrée 11, ayant la forme d'un arbre évidé tourillonnant concentriquement par rapport au premier arbre 8. Cet arbre évidé porte les engre- nages d'entrée 12, 13 et 4 respectivement pour les première, troisième et cinquième vitesses. Un premier et un second arbre intermédiaires respec- tivement 16 et 17, tourillonnant dans le carter de boite de vitesses 15 de chaque côté des arbres d'entrée 8, 11 mais dans un plan éloigné des dits arbres d'entrée. Ces arbres intermédiaires supportent chacun un engrenage respectif 18, 19, solidement fixé à son arbre, qui est en prise avec la roue à dents de côté 20 d'un différentiel, dont le logement est une partie du carter de boîte de vitesses 15 lui-même. L'arbre intermédiaire 16 porte une paire d'engre- nages 21 et 22 tourillonnant librement de manière rotative, qui sont en prise avec les engrenages 12 et 13, respectivement pour la première et la troisième, sur l'arbre d'entrée 11, et qui sont alternativement verrouillables par rapport à l'arbre au moyen d'un manchon d'accouplement 23 qui est axialement déplaçable mais de manière non rotative par rapport à l'arbre. L'arbre intermédiaire 17 possède des engrenages correspondants 24 et 25 tourillonnant librement de manière rotative, des engrenages de prise 9 et 10 (respectivement pour la seconde et la quatrième) sur l'arbre d'entrée 0, ainsi qu'un engrenage 26 engageant l'engrenage 14 pour la cinquième, sur le second arbre d'entrée 11. A l'aide d'une paire de manchons d'accou- plement 27 et 28, qui sont axialement déplaçables mais de manière non rotative par rapport à l'arbre, l'engrenage ap- proprié 24, 25 ou 26 peut être verrouillé à l'arbre. Selon l'invention, l'engrenage 21 (première) sur l'arbre intermédiaire 16 est réalisé avec un moyeu -29, sur lequel un engrenage 30 tourillonne rotativement. Un manchon d'accouplement 31 tourillonne de manière déplaçable mais non rotative sur le moyeu 29 et rend possible le verrouillage de l'engrenage 30 au moyeu de manière à tourner conjointement à l'engrenage 21 (première). Comme on peut le voir sur la figure 1, l'engrenage 30 est en prise avec l'engrenage 24 (seconde) sur l'arbre intermédiaire 17. Lorsqu'on conduit en première, la plaque de pression mobile 6 appuie le disque 5 contre la plaque de pression fixe 7, entraînant ainsi l'arbre d'entrée 11, tout en laissant l'arbre d'entrée 8 libre. Le couple est transmis depuis l'en- grenage 12 par l'intermédiaire de l'engrenage 21, qui est verrouillé l'arbre intermédiaire 16, et de l'engrenage 18, jusqu'à l'engrenage à couronne 20. Dans cette situation d'en- trainement, l'engrenage 30 est dégagé du moyeu. Avant de passer en seconde, la présélection est ef- fectuée en verrouillant l'engrenage 24 (seconde) de l'arbre intermédiaire à l'arbre intermédiaire 17 au moyen d'un manchon d'accouplement 27, et le passage en seconde est réalisé après en déplaçant la plaque de pression mobile vers la droite sur la figure 2, de telle sorte qu'elle relâche le disque 5 et appuie le disque 4 contre le volant 1. Un passage de vitesses continu se fait de la manière correspondante en engageant/ dégageant alternativement les deux parties de l'embrayage. Lorsqu'on passe la marche arrière, l'engrenage d'in- version 30 est verrouillé au moyeu 29, qui est maintenu dégagé de l'arbre 16, et l'engrenage 24 (seconde) est ensuite ver- rouillé à l'arbre intermédiaire 17 et le disque 5 est serré entre la plaque de pression mobile 6 et la plaque fixe 7. Le couple est maintenant transmis depuis l'engrenage 12 par l'intermédiaire de l'engrenage 21 (première) et de l'engrenage d'inversion 30 jusqu'à l'engrenage 24 (seconde), dont le sens de rotation est maintenant l'inverse de son sens de ro- tation normal, entraînant ainsi l'engrenage à couronne 20 dans la direction inverse. En plus des avantages mentionnés ci-dessus, la forme de réalisation décrite permet une réduction de la vitesse de rotation en deux étapes, ce qui fournit un meilleur rapport de vitesses pour la marche arrière. De plus, la synchronisa- tion existante pour la seconde peut être utilisée pour synchroniser la marche arrière. REVENDICATIONS 1. Boite de vitesses de véhicule à moteur, comprenant deux arbres d'entrée tourillonnant concentriquement, et deux arbres intermédiaires possédant des engrenages en prise avec les engrenages des arbres d'entrée, au moins un engrenage de chaque paire d'engrenages en prise mutuelle desdits arbres étant dégageable de son arbre, caractérisée en ce que les arbres d'entrée (8,11) se trouvent dans un plan espacé du plan défini par les arbres intermédiaires (16,17) et en ce que les arbres intermédiaires ont une paire d'engrenages en prise mutuelle (30,24), dont l'un (30) peut tourner libre- ment et peut être verrouillé grâce à des moyens de verrouil- lage (31) pour tourner solidairement avec l'engrenage déga- geable (21) sur l'arbre intermédiaire (16). qui fournit le rapport de vitesse en marche avant le plus élevé, l'autre engrenage (24) de ladite paire d'engrenages en prise mutuelle sur les arbres intermédiaires étant l'engrenage dégageable qui fournit le rapport de vitesse en marche avant voisin le plus élevé. 2. Boîte de vitesses suivant la revendication 1, carac- térisée en ce que ledit engrenage (30) tourillonne rotative- ment sur le moyeu (29) de l'engrenage (21) pour la première vitesse et y est verrouillable au moyen d'un manchon d'accou- plement déplaçable axialement (31) sur le moyeu. 3. Boite de vitesse selon la revendication 2 caracté- risée en ce que l'un (30) desdits engrenages en prise mutuelle sur les arbres intermédiaires peut être verrouillé pour tourner solidairement avec l'engrenage (21) de la première vitesse sur un arbre intermédiaire (16) et est en prise avec l'engrenage (24) par la seconde vitesse sur l'autre arbre intermédiaire. 4. Boîte de vitesse selon la revendication 3, caracté- risée en ce que ledit engrenage (30) tourillonne rotativement sur le moyeu (29) de l'engrenage (21) pour la première vitesse et y est verrouillable au moyen d'un man- chon d'accouplement déplaçable axialement (31) sur le moyeu.