Brevet FR2675224A1 — publié le 19921016

- DISPOSITIF DE CHANGEMENT DE VITESSES COMPORTANT UN TRAIN EPICYCLOIDAL UN CONVERTISSEUR DE COUPLE ET UN ETAGE SUPPLEMENTAIRE D'INVERSION La présente invention se rapporte au domaine technique des boîtes de vitesses automatiques comportant un convertisseur de couple, entraîné directement par le moteur du véhicule, et associé à un train épicycloidal commandé par des freins et des embrayages. Plus précisément, cette invention concerne un dispositif de changement de vitesses dans lequel le convertisseur et le train sont coaxiaux Cette disposition est classique, et a déjà fait l'objet de nombreuses publications de brevet, telles que la publication FR 2 454 567 de la demanderesse. Le train épicycloïdal décrit dans cette publication permet d'obtenir quatre rapports de marche avant et un rapport de marche arrière grâce à la combinaison de trois embrayages et de deux moyens d'immobilisation. Par ailleurs, conformément au dispositif décrit dans cette publication, il est habituel que la sortie du train épicycloïdal soit coaxiale à son entrée Dans ce cas, la sortie du train ne peut attaquer directement le pont car le sens de rotation de l'arbre de sortie du train doit préalablement être inversé Le plus souvent l'inversion du couple est alors assurée par un engrenage à axes parallèles constituant "l'étage supplémentaire d'inversion" nécessaire pour retrouver une position et un sens de rotation de l'arbre de sortie de boîte vis-à-vis du pont, correspondants à celles d'un arbre de sortie de boîte de vitesses manuelle. La présente invention propose un dispositif de changement de vitesses dont la structure permet simultanément de résoudre 2 - d'une façon appropriée le problème de l'inversion du sens de rotation de l'arbre de sortie et d'élargir les possibilités de fonctionnement d'un train épicycloidal connu. Elle concerne un dispositif de changement de vitesses pour véhicule, constitué d'une part d'un convertisseur hydraulique entraîné par le moteur du véhicule et d'autre part d'un train épicycloïdal disposé en sortie de celui-ci et logé dans un carter; ce train comporte des arbres menant et mené coaxiaux, des embrayages, des dispositifs d'immobilisation, un premier et un second planétaires centraux, un porte-satellite monté sur une roue libre et portant un premier et un second jeu de satellites, chaque satellite du premier jeu engrenant respectivement avec le premier planétaire, le porte-satellite et un satellite correspondant du second jeu, chaque satellite du second jeu engrenant respectivement avec le second planétaire, le porte- satellite et un satellite correspondant du premier jeu, le train épicycloidal comportant également une couronne dentée et un pignon de sortie Ce dispositif est caractérisé en ce qu'il présente un étage supplémentaire d'inversion disposé entre le convertisseur et le train épicycloidal. Selon un mode de réalisation de l'invention, le train épicycloïdal attaque directement le pont du véhicule. Selon un mode de réalisation de l'invention, la descente d'engrenages du convertisseur sur le train planétaire s'effectue au moyen d'un engrenage double. Selon un mode de réalisation de l'invention, l'engrenage double entraîne un premier et un second arbres menants concentriques, liés respectivement à un ou plusieurs embrayages. 3 - Selon un mode de réalisation de l'invention, le train épicycloïdal comporte trois embrayages, le premier embrayage, lié au premier arbre menant étant destiné à rendre celui-ci solidaire du premier planétaire, le second embrayage, lié au second arbre menant étant destiné à rendre celui-ci solidaire du second planétaire, le troisième embrayage lié au premier arbre menant étant destiné à rendre celui-ci solidaire du porte-satellite. Selon un mode de réalisation de l'invention, le train épicycloïdal comporte deux moyens d'immobilisation destinés à immobiliser respectivement le second arbre menant et le satellite par rapport au carter. Selon un mode de réalisation de l'invention, le premier rapport de marche avant est obtenu par serrage du premier embrayage et immobilisation du porte-satellite, vis-à-vis du carter, par la roue libre. Selon un mode de réalisation de l'invention, le second rapport de marche avant est obtenu par serrage du premier embrayage et actionnement du second moyen d'immobilisation, de façon à immobiliser le second planétaire et à entraîner en rotation le porte-satellite dans le sens autorisé par la roue libre, inverse de celui de l'arbre d'entrée. Selon un mode de réalisation de l'invention, le troisième rapport de marche avant est obtenu en serrant le premier et le second embrayage. Selon un mode de réalisation de l'invention, le quatrième rapport de marche avant est obtenu en serrant le premier et le troisième embrayage. -4- Selon un mode de réalisation de l'invention, le cinquième rapport de marche avant est obtenu en serrant le second et le troisième embrayage. Selon un mode de réalisation de l'invention, le sixième rapport de marche avant est obtenu en serrant le troisième embrayage et en actionnant le second moyen d'immobilisation. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation particulier de l'invention, en liaison avec les dessins annexés sur lesquels: la figure 1 représente de façon schématique l'architecture du dispositif de changement de vitesses faisant l'objet de l'invention, la figure 2 met en évidence les combinaisons fonctionnelles d'un dispositif de changement de vitesse classique à quatre rapports de marche avant ( 2 A) et celles du dispositif de changement de vitesses de l'invention ( 2 B). Le dispositif de changement de vitesses représenté schématiquement sur la figure 1 comporte un convertisseur de couple 1, un train épicycloidal 2 et un engrenage double à axes parallèles 3 disposé entre ceux-ci L'engrenage double 3 présente une première et une seconde sortie 4, 5 entraînant respectivement les premier et second arbres menant 6, 7 du train Le premier et le second arbre menant 6, 7 sont coaxiaux Sur le premier arbre menant 6 est prévu un premier embrayage 8, destiné à rendre solidaire ce premier arbre menant 6 d'un premier planétaire central 9 du train 2 Le second arbre menant 7 porte un second embrayage destiné à rendre solidaire 6 ce second arbre menant 7 du second planétaire central 11 du train épicycloidal 2. -5 - Le train épicycloidal 2 comporte un porte-satellite 12 monté sur une roue libre 13 portée par le carter 14, qui autorise sa rotation en sens inverse de l'arbre d'entrée 5, 6 Le premier planétaire 9 porte un premier jeu de satellites 14 et le second planétaire 11 porte un second jeu de satellites Le premier et le second jeu de satellites 14, 15 sont également en prise avec le porte-satellite 12 Chaque satellite du premier jeu 14 engrène respectivement avec le premier planétaire 9, le porte-satellite 12 et un satellite du second jeu 15, tandis que chaque satellite du second jeu engrène respectivement avec le second planétaire 11, le porte-satellite 12, et un satellite du premier jeu 14. Un troisième embrayage 16 est destiné à rendre le premier arbre menant 6 solidaire du porte-satellite 12 Par ailleurs le dispositif est muni d'un premier et d'un second moyens d'immobilisation 17, 18, permettant d'immobiliser respectivement le porte-satellite 12 et le second arbre 7 menant par rapport au carter 14 Enfin la sortie du train épicyclo Ydal 2 s'effectue par l'intermédiaire d'une couronne dentée 19 en prise sur le second jeu de satellites 15 et entraînant un pignon de sortie 20 Conformément à l'invention, le pignon de sortie 20 attaque directement sur le pont du véhicule (non représenté), puisque l'étage supplémentaire d'inversion 3 est disposé à l'entrée du train 2, entre celui-ci et le convertisseur 1. La figure 2 A illustre les combinaisons fonctionnelles d'un dispositif de changement de vitesse à arbre d'entrée non dédoublé dont le train présente une structure analogue à celle de l'invention, et comporte notamment trois embrayages 8, 10, 16, une roue libre 13 et deux moyens d'immobilisation 17, 18 correspondants à ceux de l'invention Le tableau met notamment en évidence que le premier rapport de marche avant 6 - est le résultat du serrage du premier embrayage 8 et du blocage de la roue libre 13, que le second rapport de marche avant est le résultat du serrage du premier embrayage 8 et de l'actionnement du second moyen d'immobilisation 18, que le troisième rapport de marche avant est le résultat du serrage du premier et du troisième embrayage 8, 16, que le quatrième rapport de marche avant est le résultat du serrage du second embrayage 10 et de l'actionnement du second moyen d'immobilisation 18, tandis que la marche arrière est le résultat du serrage du second embrayage 10 et de l'actionnement du premier moyen d'immobilisation 17. La figure 2 B se rapporte aux combinaisons fonctionnelles du dispositif de changement de vitesses de l'invention On comprend aisément que le dédoublement de l'arbre d'entrée 6, 7 ouvre de nouvelles combinaisons fonctionnelles qui sont mises à profit pour obtenir des rapports supplémentaires En effet, conformément à l'invention, le premier et le troisième embrayage 8, 16, sont liés au premier arbre menant 6, tandis que le second embrayage 10 est lié au second arbre menant 7. Conformément à l'invention, les positions "parking" (P) et "neutral" (N) correspondent à l'actionnement du premier moyen d'immobilisation 17, tandis que la marche arrière (R) s'obtient en serrant le second embrayage 10 simultanément à lactionnement du premier moyen d'immobilisation 17. Le premier rapport de marche avant est obtenu en actionnant le premier embrayage 8, la transmission du couple moteur à partir du convertisseur 1 s'effectuant par le premier embrayage 8 vers le premier planétaire 9 puis par les satellites 14, 15, ces derniers engrenant avec la couronne 7 - 19 solidaire du pignon de sortie 20 Les axes des satellites 14, 15 prennent appui sur le porte-satellite 19, qui est immobilisé par rapport au carter 14 par la roue libre 13. Le deuxième rapport de marche avant est obtenu en maintenant actionné le premier embrayage 8 et en actionnant le second moyen d'immobilisation 18 De cette façon le second planétaire 11 est immobilisé et le porte- satellite 12 est entraîné en rotation dans le sens inverse de l'arbre d'entrée 6, 7, autorisé par la roue libre 13. Pour engager le troisième rapport de marche avant, on prévoit que le premier et le second embrayage 8, 10, soient serrés simultanément. Le quatrième rapport de marche avant s'obtient en serrant simultanément le premier et le troisième embrayage 8, 16. Le cinquième rapport de marche avant s'obtient en serrant simultanément le second et le troisième embrayage ( 10, 16). Le sixième rapport de marche avant requiert le serrage du troisième embrayage 16 simultanément à l'actionnement du second moyen d'immobilisation 18. Comme il ressort de la description précédente l'adaptation judicieuse de l'étage supplémentaire à l'entrée du train épicycloïdal, sous la forme d'une double descente d'engrenage, associée au dédoublement de l'arbre d'entrée permet d'élargir les possibilités d'utilisation d'un dispositif de changement de vitesses classique à quatre rapports de marche avant sans modifier la structure interne du train ni augmenter le nombre d'embrayage et/ou de moyens d'immobilisation. 4:39 E' 78 -8- REVENDICATIONS l 1 l Dispositif de changement de vitesse pour véhicule constitué d'une part d'un convertisseur hydraulique ( 1) entraîné par le moteur du véhicule, et d'autre part d'un train épicycloïdal ( 2) disposé en sortie de celui-ci et logé dans un carter ( 14), le train épicycloïdal ( 2) comportant des arbres menant ( 6, 7) et menés ( 6 ') coaxiaux, des embrayages ( 8, 10, 16) des dispositifs d'immobilisation ( 17, 18), un premier et un second planétaires centraux ( 9, 11), un porte-satellite ( 12) monté sur une roue libre ( 13) et portant un premier et un second jeu de satellites ( 14, 15), chaque satellite du premier jeu ( 14) engrenant respectivement avec le premier planétaire ( 9) le porte- satellite ( 12) et un satellite correspondant du second jeu ( 15), chaque satellite du second jeu ( 15) engrenant respectivement avec le second planétaire ( 11), le porte-satellite ( 12) et un satellite correspondant du premier jeu ( 14), le train épicycloidal ( 2) comportant également une couronne dentée ( 19) et un pignon de sortie ( 20), caractérisé en ce qu'il présente un étage supplémentaire d'inversion ( 3) disposé entre le convertisseur ( 1) et le train épicycloîdal ( 2). l 2 l Dispositif de changement de vitesses selon la revendication 1 caractérisé en ce que le train épicycloidal ( 2) attaque directement le pont du véhicule. l 3 l Dispositif de changement de vitesses selon les revendications 1 ou 2 caracérisé en ce que la descente d'engrenages ( 3) du convertisseur ( 1) sur le train -9- planétaire ( 2) s'effectue au moyen d'un engrenage double ( 4,5). l 4 l Dispositif de changement de vitesses selon la revendication 3 caractérisé en ce que l'engrenage double ( 4, 5) entraîne un premier et un second arbre menants ( 6, 7) concentriques, liés respectivement à un ou plusieurs embrayages ( 8, 10, 16). l 5 l Dispositif de changement de vitesses selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le train épicycloïdal ( 2) comporte trois embrayages ( 8, 10, 16), le premier embrayage ( 8) lié au premier arbre menant ( 6), étant destiné à rendre celui-ci solidaire du premier planétaire ( 9), le second embrayage ( 10), lié au second arbre menant ( 7) étant destiné à rendre celui-ci ( 7) solidaire du second planétaire ( 11), et le troisième embrayage ( 16), lié au premier arbre ( 6), étant destiné à rendre celui-ci ( 6) solidaire du porte-satellite ( 12). l 6 l Dispositif de changement de vitesses selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier rapport de marche avant est obtenu par serrage du premier embrayage ( 8) et immobilisation du porte-satellite ( 12) vis-àvis du carter ( 14) par la roue libre ( 13). l 7 l Dispositif de changement de vitesses selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le second rapport de marche avant est obtenu par serrage du premier embrayage ( 8) et actionnement du second moyen d'immobilisation ( 18) de façon à entraîner - en rotation le porte- satellite ( 12) dans le sens autorisé par la roue libre ( 13), inverse de celui de l'abre d'entrée ( 6, 7). l 8 l Dispositif de changement de vitesses selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le troisième rapport de marche avant est obtenu en serrant le premier et le second embrayage ( 8, 16). l 9 l Dispositif de changement de vitesses selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le quatrième rapport de marche avant est obtenu en serrant le premier et le troisième embrayage ( 8, 16). l 10 l Dispositif de changement de vitesses selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le cinquième rapport de marche avant est obtenu en serrant le second et le troisième embrayage ( 10, 16). l 11 l Dispositif de changement de vitesses selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le sixième rapport de marche avant est obtenu en serrant le troisième embrayage ( 16) et en actionnant le second moyen d'immobilisation ( 18). 4939 e 1 e