Brevet FR2659715A1 — publié le 19910920

BOITE DE VITESSES AUTOMATIQUE. La présente invention est relative à une boîte de vitesses automatique à n rapports, comprenant un train épicycloïdal coopérant avec une une roue libre, et avec des embrayages et des freins. Cette boîte de vitesses automatique est destinée, notamment, à être montée sur des véhicules automobiles de tourisme. On connaît des boîtes de vitesses automatiques comportant un train épicycloïdal double, du type Ravigneaux, par exemple, qui permettent d'obtenir trois, voire quatre rapports sous certaines conditions. En général, pour obtenir une boîte de vitesses à quatre ou cinq rapports, on est obligé d'avoir recours à des combinaisons d'au moins trois trains épicycloïdaux simples, ce qui conduit à des structures compliquées, donc relativement lourdes et onéreuses. Le but de la présente invention est de proposer un dispositif de boîte de vitesses automatique à quatre ou cinq rapports, qui fait appel à un train épicycloïdal double monté dans une structure compacte. Selon un mode de réalisation de l'invention, la boîte de vitesses automatique à n (n=4,5) rapports comporte un train épicycloïdal constitué par deux planétaires, une couronne, un porte-satellites et des satellites qui engrènent entre eux et avec les planétaires et la couronne. Ce train épicycloïcal est commandé par deux embrayages et deux freins, il coopère avec une roue libre et il transmet le mouvement à un engrenage de descente. La boîte de vitesses comporte un deuxième engrenage de descente dont les pignons menant et mené sont respectivement sur le même axe que les pignons menant et mené du premier engrenage de descente. Ce deuxième engrenage de descente est situé à I'extérieur du premier engrenage du côté opposé au train épicycloïdal et il a son pignon menant, qui est relié à l'entrée du mouvement moteur, et son pignon mené, qui est relié au pignon mené du premier engrenage de descente par l'intermédiaire d'un embrayage. Selon un mode de réalisation de l'invention, l'un des planétaires est relié à l'un des embrayages, et l'autre planétaire est relié à l'autre embrayage d'entrée ainsi qu'à l'un des freins, ces deux embrayages étant par ailleurs reliés à la turbine du convertisseur; - le porte-satellites coopère avec la roue libre et est relié à l'autre frein; - la couronne est solidaire du pignon menant du premier engrenage de descente; - le pignon mené du deuxième engrenage de descente est relié par un embrayage au pignon mené du premier embrayage de descente qui entraîne la sortie de mouvement. Selon un premier mode de réalisation de l'invention, le pignon menant du deuxième engrenage de descente est solidaire de l'impulseur du convertisseur. Selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, le pignon menant du deuxième engrenage de descente, solidaire du porte-satellites, est relié à l'impulseur du convertisseur par un embrayage. La logique de commande des différents embrayages et freins permet d'obtenir quatre rapports de vitesses, les trois premiers étant hydrauliques et le quatrième étant mécanique dans le premier mode de réalisation; tandis que la logique de commande des différents embrayages et freins permet d'obtenir cinq rapports de vitesses, les deux premiers rapports étant hydrauliques et les troisième, quatrième et cinquième étant mécaniques dans le deuxième mode de réalisation. La boîte de vitesses automatique, selon l'invention, présente ainsi l'avantage d'avoir quatre ou cinq rapports de marche-avant avec une structure extrêmement simple faisant appel à un minimum d'éléments composants. Ceci entraîne un encombrement et un poids relativement faibles, ce qui est déterminant dans un véhicule automobile de tourisme moderne. De plus, cette structure a un prix de revient plus faible que les systèmes connus. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description qui suit du mode de réalisation donné à titre d'exemple en référence aux dessins annexés, sur lesquels - la figure 1 représente le schéma de principe en vue axiale d'un mode de réalisation d'une boîte de vitesses automatique à quatre rapports, selon l'invention: - la figure 2 est une vue analogue à la figure 1, qui représente une variante de l'invention d'une boîte de vitesses automatique à cinq rapports. Comme on peut le voir sur les figures 1 et 2, la boîte de vitesses automatique à n (n=4,5) rapports, selon l'invention, comporte un train épicycloïdal qui est constitué par deux planétaires P1 et P2, une couronne 3, un porte-satellites 4, et des satellites 5 qui engrènent entre eux et avec les planétaires P1, et P2 et la couronne 3. Ce train épicycloïdal est commandé par deux embrayages d'entrée El, et E2, et par deux freins F1, et F2. De plus, ce train epicycloïdal coopère avec une roue libre 6 montée dans le carter de boîte de vitesses. Ce train épicycloïdal transmet le mouvement à un engrenage de descente référencé 1 dans son ensemble. Un deuxième engrenage de descente, référencé 2 dans son ensemble, a ses pignons menant 9 et mene 10 qui sont respectivement sur le même axe que les pignons menant 7 et mené 8 du premier engrenage de descente 1. Ainsi, les pignons menant 7 et 9 sont sur le même axe, qui est l'axe d'entrée de mouvement et de la boîte de vitesses; tandis que les pignons menés 8 et 10 sont sur un deuxième axe, qui est l'axe de sortie de mouvement 13. Le deuxième engrenage de descente 2 est situé à l'extérieur du premier engrenage de descente 1, et du côté opposé au train épicycloïdal. Selon une caractéristique essentielle de l'invention, le pignon menant 9 du deuxième engrenage de descente 2 est relié à l'entrée du mouvement moteur, et le pignon mené 10 est relié au pignon mené 8 du premier engrenage de descente 1 par l'intermédiaire d'un embrayage E4. La figure 1 représente une boîte de vitesses automatique, selon l'invention, à quatre rapports. Dans cette structure, le planétaire P1 est relié à l'embrayage El, et le planétaire P2 est relié à l'embrayage E2, et au frein F2. D'autre part, les embrayages El et E2 sont eux-mêmes reliés à la turbine 31 du convertisseur de la boîte de vitesses. Le porte-satellites 4 coopère avec la roue-libre 6, et il est relié au frein F1. La couronne 3 est solidaire du pignon menant 7 du premier engrenage de descente 1, et le pignon menant 9 du deuxième engrenage de descente 2 est solidaire de l'impulseur 12 du convertisseur, c'est-à-dire qu'il est solidaire de la sortie de mouvement du moteur.Le pignon mené 10 du deuxième engrenage de descente 2 est relié par l'embrayage E4 au pignon mené 8 du premier engrenage de descente 1, qui entraîne la sortie de mouvement 13. Ainsi, dans cette configuration, le deuxième engrenage de descente 2 a son pignon menant 9, qui est relié directement à l'entrée du mouvement moteur par une liaison permanente. La logique de commande des différents embrayages El, E2, et E4, et des freins F1, et F2, permet d'obtenir quatre rapports de vitesses. Les trois premiers rapports sont hydrauliques, et le quatrième rapport est mécanique. La figure 2 représente un mode de réalisation de l'invention d'une boîte de vitesses automatique à cinq rapports. La structure de cette boîte de vitesses comporte un planétaire P1, qui est relié à l'embrayage El, et un planétaire P2, qui est relié à un embrayage E2, et au frein F2. Les embrayages d'entrée El et E2 sont reliés à la turbine 11 du convertisseur de la boîte de vitesses automatique. Le porte-satellites 4 coopère avec la roue libre 6 qui est montée edans le carter de la boîte de vitesses automatique. Ce portesatellites 4 est relié au frein F1. La couronne 3 est solidaire du pignon menant du premier engrenage de descente 1. Le pignon menant 9 du deuxième engrenage de descente 2 est solidaire du porte-satellites 4, et il est relié à l'impulseur 12 du convertisseur par un embrayage E3. Le pignon mené 10 du deuxième engrenage de descente 2 est relié par l'embrayage E4 au pignon mené 8 du premier engrenage de descente 1, qui entraîne la sortie de mouvement 13. Ainsi, le deuxième engrenage de descente 2 a son pignon mené qui est relié à l'entrée du mouvement du moteur par un embrayage E3. La logique de commande des différents embrayages El, E2, E3, et E4, ainsi que des freins F1, et F2, permet d'obtenir cinq rapports de vitesses de marche avant. Les deux premiers rapports sont hydrauliques, tandis que les troisième, quatrième, et cinquième rapports sont mécaniques. REVENDICATIONS 1. Boîte de vitesses automatique à n rapports, comportant un train épicycloïdal constitué par deux planétaires (P1,P2), une couronne (3), un porte-satellites (4), et des satellites (5) engrenant entre eux et avec les planétaires (P1,P2) et la couronne (3), ledit train épicycloïdal étant commandé par deux embrayages (E1,E2) et deux freins (F1,F2), ce train épicycloïdal coopérant avec une roue libre (6) et transmettant le mouvement à un engrenage de descente (1), caractérisée en ce qu'elle comporte un deuxième engrenage de descente (2) dont les pignons menant (9) et mené (1O) sont respectivement sur le même axe que les pignons menant (7) et mené (8) du premier engrenage de descente (1), ce deuxième engrenage de descente (2) étant situé à l'extérieur du premier engrenage (1) du côté opposé au train épicycloïdal, et ayant son pignon menant (9) qui est relié à I'entrée du mouvement moteur, et son pignon mené (10) qui est relié au pignon mené (8) du premier engrenage de descente (1), par l'intermédiaire d'un embrayage (E4). 2. Boîte de vitesses automatique selon la revendication 1, caractérisée en ce que le deuxième engrenage de descente (2) a son pignon menant (9) qui est relié directement à l'entrée du mouvement moteur par une liaison permanente. 3. Boîte de vitesses automatique selon la revendication 1, caractérisée en ce que le deuxième engrenage de descente (2) a son pignon menant (9) qui est relié à l'entrée du mouvement moteur par un embrayage E3. 4. Boîte de vitesses automatique selon la revendication 2, caractérisée en ce que - le planétaire Pi est relié à l'embrayage El, et le planétaire P2 est relié à l'embrayage B2 et au frein F2, les embrayages El et E2 étant reliés à la turbine (11! du convertissseur; - le porte-satellites (4) coopère avec la roue libre (6) et est relié au frein F1; - la couronne (3) est solidaire du pignon menant (7) du premier engrenage de descente (1), et le pignon menant (9) du deuxième engrenage de descente (2) est solidaire de l'impulseur (12) du convertisseur; - le pignon mené (1O) du deuxième engrenage de descente (2) est relié par l'embrayage E4 au pignon mené (8) du premier engrenage de descente (1) qui entraîne la sortie de mouvement (13). 5. Boîte de vitesses automatique selon la revendication 3, caractérisée en ce que - le planétaire P1 est relié à l'embrayage El et le planétaire P2 est relié à l'embrayage E2 et au frein F2, les embrayages E1 et E2 étant reliés à la turbine (11) du convertisseur; - le porte-satellites (4) coopère avec la roue libre (6) et est relié au frein F1; - la couronne (3) est solidaire du pignon menant (7) du premier engrenage de descente (1), et le pignon menant (9) du deuxième engrenage de descente (2) est solidaire du porte-satellites (4) et est relié à l'impulseur (12) du convertisseur par l'embrayage E3;; - le pignon mené (1O) du deuxième engrenage de descente (2) est relié par l'embrayage E4 au pignon mené (8) du premier engrenage de descente (1) qui entraîne la sortie de mouvement (13). 6. Boîte de vitesses automatique selon la revendication 4, caractérisée en ce que la logique de commande des différents embrayages (El,E2,E4) et freins (F1,F2! permet d'obtenir quatre rapports de vitesses, les trois premiers étant hydrauliques et le quatrième etant mécanique. 7. Boîte de vitesses automatique selon la revendication 5, caracteris ee en ce que la logique de commande des différents embrayages (E1,E2,E3,E4 ! et freins (F1,F2) permet d'obtenir cinq rapports de vitesses, les deux premiers rapports étant hydrauliques et les troisième, quatrième et cinquième étant mécaniques.