Brevet FR2589969A1 — publié le 19870515

La présente invention concerne un porte-satellites pour une boîte de vitesses à train planétaire utilisée dans une transmission automatique pour automobile. Comme indiqué sur la figure 6, un porte-satellites 100 pour une boîte de vitesses à train planétaire classique du type Lavineaux, par exemple, constitue une pièce massive moulée ou forgée et des parties de liaison 102sont prévues dans ce porte-satellites 100 en plusieurs endroits circonfé- rentiels. Il est à noter que la Demanderesse a inventé une combinaison d'un convertisseur de couple comportant un rotor à quatre éléments et un train planétaire de type Lavineaux partiellement perfectionné et qu'elle l'a breveté ( brevet japonais déposé sous le numéro de série 60-25906, brevet des Etats Unis déposé sous le numéro de série 826 039, brevet allemand déposé sous le numéro de série P 36 04 393 A1). Dans ce système de l'art antérieur, des premier et second pignons satellites sont portés par un porte- satellites et sont en prise respectivement avec un pignon central séparé ( côté périphérique intérieur)et une couronne dentée ( côté périphérique extérieur). En conséquence, lorsque le porte-satellites représenté sur la figure 6 est utilisé dans un tel système de l'art antérieur, le diamètre du portesatellites 100 doit être augmenté pour éviter un contact entre les parties de liaison 102 et les deux pignons satellites. En conséquence, les diamètres du pignon central et de la couronne dentée doivent naturellement être augmentés de façon à produire une augmentation des dimensions hors tout du train planétaire. Un objet de la présente invention est de créer un porte-satellites pour une boîte de vitesses à train planétaire, dans lequel des premier et second pignons satellites sont supportés par un porte-satellites de façon à réduire au minimum les dimensions du porte-satellites utilisa- ble dans un train planétaire dont les satellites sont en prise respectivement avec un pignon central et une couronne dentée, afin de pouvoir réduire ainsi au minimum les dimensions hors tout de la boite de vitesses à train planétaire. Dans une boite de vitesses à train planétaire comportant un train planétaire dans lequel des premier et second satellites, en prise l'un avec l'autre, sont supportés par un porte-satellites commun et o les deux satellites sont en prise avec respectivement un pignon central et une couronne dentée séparés, il est prévu un porte-satellites pour une boite de vitesses à train planétaire, ledit porte-satellites comprenant deux éléments en forme de plaque se faisant face; un bossage portant un des deux pignons satellites est prévu sur un des éléments en forme de plaque, les deux éléments en forme de plaque sont fixés ensemble par le bossage et par un élément de liaison qui traverse le pignon satellite porté par le bossage, et des trous d'appui portant l'autre pignon satellite sont réalisés dans les deux éléments en forme de plaque fixés ensemble. Conformément à l'invention, le porte-satellites comprend deux éléments en forme de plaque qui sont fixés par l'élément de liaison de telle sorte que le diamètre du porte-satellites puisse être réduit au minimum. D'autres caractéristiques et avantages 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: la figure 1 est une vue en coupe verticale schématique montrant la structure d'une transmison automatique conforme à la présente invention; la figure 2 est une vue en coupe faite selon la ligne II-II de la figure 1; la figure 3 est une vue à échelle agrandie d'une partie désignée par III sur la figure 1; la figure 4 est une vue en coupe verticale d'un porte- satellites; la figure 4a est une vue en coupe verticale montrant une autre réalisation d'un élément de liaison; la figure 5 est une vue faite dans la direction de la flèche V de la figure 4 la figure 6 est une vue en oblique d'une structure de l'art antérieur. Sur la figure 1, représentant une réalisation d'une transmission automatique pour un véhicule industriel tel qu'un camion, etc., par exemple, on a désigné par 10 un convertisseur de couple du type à quatre éléments et à deux étages. Une boîte de vitesses 12 à trois vitesses de marche avant et une vitesse de marche arrière est accouplée à un étage arrière du convertisseur de couple. La boîte de vitesses 12 comprend un train planétaire comportant un premier pignon satellite 30b et un second pignon satellite 28b qui sont montés en commun sur un porte-satellites 32, un embrayage F3 et des freins F1, F2 et R qui commandent le train planétaire. La transmission automatique est composée de ladite boîte de vitesses 12, du convertisseur de couple 10 et d'une unité de commande hydraulique de changement de vitesses qui sera décrite en détail dans la suite. Le convertisseur de couple 10 se compose d'une pompe 14, d'une turbine 16, d'un stator fixe 18, d'un stator inverseur 20 et d'un embrayage de blocage 21 et il est agencé de manière que de l'énergie produite par le moteur soit transmise à partir d'un couvercle avant 22 à la pompe 14. La turbine 16 est accouplée avec un arbre de turbine 16a et le stator inverseur 20 est accouplé à un arbre de stator 20a. Le stator fixe 18 est fixé sur un carter 12a par un arbre 18a et la pompe 14 est accouplée à un arbre de pompe 14a. Une couronne dentée 14b est prévue à l'extrémité de l'arbre de pompe 14a qui est dirigée vers la boîte de vitesses et la couronne dentée 14b comporte un nombre de dents Zel. Une pompe de chargement 25, qui est une source d'énergie hydraulique, est installée dans une partie infé- rieure du carter 12a et la pompe de chargement 25 est agencée de manière à être entraînée par un engrenage menant 25a en prise avec ladite couronne dentée 14b. Un disque d'embrayage 26a faisant partie d'un embrayage F3 correspondant à la troisième vitesse est fixé au milieu de l'arbre de turbine 16a. Un couvercle d'embrayage 26b correspondant à l'embrayage F3 est relié à l'arbre de stator a. Un frein F2 correspondant à la seconde vitesse est placé sur le côté extérieur du couvercle d'embrayage 26b et le frein F2 est fixé sur le carter 12a. Un second pignon central 28a ( nombre de dents: Za2) est fixé à une extrémité de l'arbre de stator 20a et un premier pignon central 30a ( nombre de dents: Zal) est fixé à une extrémité de l'arbre de turbine 16a. Le premier pignon central 30a est en prise avec un premier pignon satellite 30b et le second pignon central 28a est en prise avec un second pignon satellite 28b. Une première couronne dentée 30c ( nombre de dents: Zrl) est montée sur un côté extérieur du premier pignon satellite 30b et cette première couronne dentée 30c est en prise avec le premier pignon satellite 30b. Un frein F1 correspondant à la première vitesse et fixé sur le carter 12a est disposé sur un autre côté extérieur de la première couronne dentée 30c. Une seconde couronne dentée 28c ( nombre de dents: Zr2) est en prise avec le second pignon satellite 28b sur son côté extérieur, et un frein R correspondant à la marche arrière est disposé sur un autre côté extérieur de la seconde couronne dentée 28c. Le frein R est fixé sur le carter 12a. Comme le montre la figure 2, le premier pignon satellite 30b et le second pignon satellite 28b sont montés sur un support 32 de telle sorte qu'ils soient en prise l'un avec l'autre et qu'ils puissent tourner librement. Un arbre de sortie 34 est relié au porte- satellites 32. Par un actionnement sélectif de l'embrayage F3 et des freins F1, F2 et R, la boite de vitesses 12 peut établir les rapports de transmission qui sont indiqués dans le Tableau 1 suivant. Il est à noter que, dans le tableau, le symbole O indique une condition d'actionnement d'un embrayage et/ou d'un frein respectif. Tableau 1 Une construction du train planétaire de la boite de vitesses 12 va être décrite de façon détaillée dans la suite en référence à la figure 3. Sur la figure 3, le second pignon central 28a est accouplé à l'arbre de stator 20a s'étendant vers l'avant au travers du couvercle 26a de l'embrayage F3. En outre le premier pignon central 30a est monté par des cannelures sur l'arbre de turbine 16a disposé sur un côté intérieur de l'arbre de stator 20a. En outre une extrémité arrière de l'arbre de turbine 16a est portée, par l'intermédiaire d'un roulement à aiguilles 40, par un premier élément en forme de plaque 32a du porte-satellites 32. Un roulement à aiguilles de butée 42 est interposé entre le premier élément en forme de plaque 32a et le premier pignon central 30a. Une extrémité arrière du premier élément en forme de plaque 32a est reliée rigidement à l'arbre de sortie 34 et un engrenage de stationnement 44 utilisable lors de la mise en stationnement du véhicule, est monté par cannelures sur l'arbre de sortie 34. Un bras de verrouillage 46, servant au verrouillage de l'engrenage de stationnement 44, est installé sur une partie inférieure de l'engrenage de stationne- ment 44. Position de F1 F2 F3 R Rapport de transmission vitesse w l lère Za + Zr vitesse a + 2 E Za! v 4 2ème Za4 + Zay c vitesse 0 > i. Za4 4j 3ème > vitesse 1 Marche arrière ZrL + Zal Za Le premier élément 32a est profilé approximative- ment en forme de disque comme cela va être décrit en détail dans la suite et ce premier élément 32a constitue, avec un second élément 32b placé en regard et sur lequel il est fixé par un rivet 48 ( élément de liaison), le porte-satellites 32. Des bossages 50 sont formés intégralement et consécutivement en trois endroits, par exemple, sur le premier élément 32a en étant espacés entre eux de distances égales dans une direction circonférentielle. Un arbre cylindrique 52 est emmanché dans le bossage 50 et le second pignon satellite 28b est monté sur cet arbre cylindrique 52 par l'intermédiaire d'un roulement à aiguilles 54. Le second pignon satellite 28b est en prise avec le second pignon central 28a. La seconde couronne dentée 28c est en prise avec le second pignon satellite 28b sur son côté extérieur et ledit frein R est disposé sur un autre côté extérieur de la seconde couronne dentée 28c. Le premier pignon satellite 30b en prise avec le second pignon satellite 28b est supporté par le porte- satellite 32. Le premier pignon satellite 30b est supporté par un arbre 58 par l'intermédiaire d'un roulement à aiguilles 56 et cet arbre 58 est emmanché dans des trous de montage 58a, 58b ménagés dans les deux éléments en forme de disques 32a et 32b. Le premier pignon satellite 30b est en prise vers l'intérieur avec le premier pignon central 30a et vers l'extérieur avec la première couronne dentée 30c et le frein F1 est installé sur un autre côté extérieur de la première couronne dentée 30c. Des détails du porte-satellite 32 mentionné ci- dessus vont être décrits dans la suite en référence aux figures 4 et 5. Le premier élément 32a a la forme d'un disque forgé, par exemple, et le bossage segmentaire 50 est formé sur une face extrême avant du premier élément 32a. Le bossage 50 est prévu en trois endroits qui sont espacés de distances égales dans la direction circonférentielle. Les deux extrémités du rivet 48 pénétrant dans le bossage 50 et dans l'arbre cylindrique 52 sont fixées par une " opération de matage" sur les deux éléments en forme de disques 32a et 32b d'une manière telle que le rivet assure un pincement des rondelles 60. Le second élément 32b est réalisé avec une forme approximativement annulaire faisant face au premi.er- élément en forme de disque 32a. Le premier pignon satellite b, qui est supporté par l'arbre 58 emmanché dans les trous de montage 58a et 58b ménagés dans les deux éléments en forme de disques 32a et 32b, est disposé au voisinage du second pignon satellite 28b et il est en prise avec ce dernier, comme illustré sur la figure 5. Un intervalle L, visible sur la figure 5 et existant entre les deux pignons satellites 28b et 30b, est réglé à la valeur limite minimale possible et le diamètre extérieur D du porte-satellites 32 est également réglé à une valeur minimale. On va maintenant décrire dans la suite le fonctionnement du portesatellites. Le porte-satellites 32 décrit ci-dessus comprend deux éléments 32a, 32b qui sont solidement reliés ensemble par le rivet 48 dans une condition telle que le second pignon satellite 28b soit porté par le bossage 50 et que le premier pignon satellite 30b soit supporté par l'arbre 58 engagé dans les trous de montage 58a et 58b. Puisque la partie de liaison 102 peut être éli- minée par comparaison au type classique de porte-satellites ( figure 6), il devient inutile de disposer la partie de liaison 102 dans l'intervalle L de la figure 5 de sorte que cet intervalle L peut être réduit au minimum. Lorsque cet intervalle L devient petit, le diamètre D du portesatellites 32 est également réduit de sorte que les dimensions hors tout de la boîte de vitesses 12 peuvent être réduites au minimum. Comme décrit ci-dessus, dans le porte-satellites de la boîte de vitesses à train planétaire conforme à la présente invention les deux éléments en forme de disques 32a et 32b peuvent être reliés par le rivet 48 dans une condition telle que les deux pignons satellites 28b et 30b soient supportés par les deux éléments en forme de disques 32a et 32b et soient en prise l'un avec l'autre, le second pignon satellite 28b étant supporté par le bossage 50 du premier élément en forme de disque 32a tandis que le premier pignon satellite 30b est supporté par l'arbre 58 monté dans les trous 58a et 58b. En conséquence il devient inutile de disposer la partie de liaison 102 dans l'intervalle L de la figure 5 par comparaison au porte-satellites de type classique - représenté en 100 sur la figure 6, de sorte que l'intervalle L peut être réglé à une valeur minimale. Pour cette raison, le diamètre D du portesatellites 32 peut être réglé à une valeur minimale et les dimensions hors tout de la boite de vitesses 12 comportant le porte-satellites 32 peuvent être réduites au minimum. Dans une autre réalisation: (1) Lors de l'utilisation d'un arbre 70 portant le second pignon satellite 28b et servant d'organe de liaison, les deux éléments en forme de plaques 32a et 32b peuvent aussi être reliés ensemble par fixation de l'arbre 70 par l'intermédiaire d'une " opération de matage " comme illustré sur la figure 4a. (2) Les deux éléments en forme de plaques 32a et 32b ne doivent pas obligatoirement être profilés sous la forme approximative d'un disque et sous la forme approximativement annulaire mais ils peuvent être réalisés au moins sous la forme de plaques se faisant face. REVENDICATIONS 1. - Porte-satellites utilisable dans une botte de vitessesà train planétaire, comportant un train planétaire dans lequel un premier et un second pignon satellite en prise l'un avec l'autre sont portés par un porte-satellites commun et sont en prise respectivement avec un pignon cen- tral séparé et une couronne dentée séparée, caractérisé en ce qu'il comprend des éléments en forme de plaque (32a, 32b) se faisant face, en ce qu'un bossage (50) portant l'un (28b) des deux pignons satellites est prévu sur un des éléments en forme de plaques (32a), en ce que les deux élé- ments en forme de plaque (32a, 32b) sont fixés ensemble par le bossage (50) et par un organe de liaison (48) qui passe au travers du pignon satellite (28b) porté par le bossage (50), et en ce que des trous de montage (58a, 58b) suppor- tant l'autre pignon satellite (30b) sont ménagés dans les deux éléments en forme de plaque (32a, 32b) assemblés l'un avec l'autre. 2. - Porte satellites pour boite de vitesses à train planétaire, selon la revendication 1, caractérisé an ce que ledit organe de liaison est composé d'un rivet (48) péné- trant dans un arbre de montage du pignon satellite (28b) porté par le bossage (50). 3. - Porte-satellites pour boate de vitesses à train planétaire selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe de liaison (48) pénètre à l'intérieur d'un bossage (50) ménagé dans un élément en forme de plaque (32a) par l'intermédiaire d'un arbre cylindrique (52), et un second pignon satellite (32b) ayant un diamètre supérieur est supporté par le bossage (50). 4. - Porte-satellites pour botte de vitesses à train planétaire selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'autre côté d'un élément en forme de plaque (32b) s'emboîte sur un bossage (50) de l'autre élément en forme de plaque (32a) et l'organe de liaison (48) est fixé sur l'autre élé- ment en forme de plaque (32a) par l'intermédiaire d'une rondelle (60). 5. - Porte-satellites pour botte de vitesses à train planétaire selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'un premier pignon satellite (30b) ayant un petit diamètre est disposé au voisinage du second pignon satel- lite (28b) ayant un diamètre supérieur de manière que les deux pignons satellites soient en prise l'un avec l'autre et en ce que le premier pignon satellite (30b) est supporté par un arbre (58) interposé entre des trous de montage (58a, 58b) ménagés dans les deux éléments en forme de pla- que (32a, 32b). 6. - Porte-satellites pour boite de vitessesè train planétaire selon la revendication 1, caractérisé en ce que plusieurs ensembles de deux pignons satellites (30h, 28b) en prise l'un avec l'autre sont placés à des distances d'espacement égales dans une direction circonférentielle d'un élément en forme de plaque (32a) et la distance (L), considérée dans la direction circonférentielle, entre les ensembles de pignons satellites est réglée à une valeur minimale. 7. - Porte-satellites pour boate de vitesses à train planétaire selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un arbre (52) associé au pignon satellite (28b) porté par le bossage (50) sert également à former ledit organe de liaison. 8. - Porte-satellites utilisable dans une boite de vitesses à train planétaire, comportant un train planétaire dans lequel un premier et un second pignon satellite en prise l'un avec l'autre sont portés par un porte-satellites commun et sont en prise respectivement avec un pignon cen- tral séparé et une couronne dentée séparée, caractérisé en ce qu'il comprend des éléments en forme de plaque (32a, 32b) se faisant face, en ce qu'un bossage (50) portant l'un (2Bb) des deux pignons satellites est prévu sur un des éléments en forme de plaques (32a), en ce que les deux éléments en forme de plaques (32a, 32b) sont fixés ensemble par le bossage (50) et par un organe de liaison (48) qui passe au travers du pignon satellite (28b) porté par le bossage (50), et en ce que des trous de montage (58a, 58b) supportant l'autre pignon satellite (30b) sont ménagés dans l1 les deux élémente en forme de plaque (32a, 32b) assem- blés l'un avec l'autre; ledit organe de liais8on est com- posé d'un rivet (48) pénétrant dans un arbre (52) de montage du pignon satellite (28b) porté par le bossage (50); l'organe de liaison (48) pénètre à l'intérieur d'un bossage (50) ménagé dans un élément en forme de plaque (32a) par l'intermédiaire d'un arbre cylindrique (52) et un second pignon satellite (28b) ayant un diamètre supé- rieur est supporté par le bossage (50); l'autre côté d'un élément en forme de plaque (32b) s'emboîte sur un bossage (50) de l'autre élément en forme de plaque (32a) et l'or- ganens de liaison (48) est fixé sur l'autre élément en forme de plaque (32a) par l'intermédiaire d'une rondelle (60); un premier pignon satellite (30b) ayant un petit diamètre est disposé au voisinage du second pignon satellite (28b) ayant un diamètre supérieur de manière que les deux pignons satellites soient en prise l'un avec l'aeutre; le premier pignon satellite (30b) est supporté par un arbre (58) interposé entre des trous de montage (58a, 58b) ménagés -- dans les deux éléments en forme de plaque (32a, 32b); trois ensembles des deux pignons satellites (30b, 28b) en prise l'un avec l'autre sont placés à des distances d'ea- pacement égales dans une direction circonférentielle d'un élément un forme de plaque (32a) *t la distance (L), consi- dérée dane le direction circonférentielle, entre les ensem- bles de pignons satellites est réglée à une valeur minima- le; un arbre de sortie (34) de la botte de vitesses à train planétaire est formé unitairement avec un desdits élémente en forme de plaque (32a) et un pignon central (30e), en prise avec un pignon satellite (30b), est porté sur un côté intérieur du bossage (50) dudit élément en forme de plaque (32a) par l'intermédiaire d'un roulement à aiguilles de butée (42).