Brevet FR2791407A1 — publié le 20000929

Transmission pour véhicule automobile à boîte de vitesses automatiques La présente invention concerne une transmission pour véhicules automobiles à boîtes de vitesses automatiques. De façon usuelle, les boîtes de vitesses automatiques comprennent, dans un carter de boîtes de vitesses, des mécanismes de changement de rapport de vitesses permettant d'obtenir quatre rapports de vitesses. A cette boîte de vitesses est associé un pont qui comprend, dans un carter de ponts, un différentiel qui est relié au mécanisme de la boîte de vitesses par l'intermédiaire d'un train réducteur de vitesse et qui présente deux arbres opposés de sortie reliés aux roues du véhicule. Afin d'obtenir un meilleur étagement des rapports de vitesses, il est souhaitable de rajouter un cinquième rapport. Le but de la présente invention est d'accroître le nombre de rapports de vitesses d'une transmission pour véhicule automobile, tout en utilisant de préférence au moins certains des composants et mécanismes des transmissions existantes, pour en particulier obtenir une transmission à cinq rapports de vitesses sur la base d'une transmission à quatre rapports de vitesses. La transmission pour véhicule automobile selon l'invention, qui comprend des moyens automatiques de changement de rapports de vitesses disposés entre un arbre d'entrée et un différentiel dont les arbres de sortie sont disposés parallèlement audit arbre d'entrée, comprend des moyens principaux de changement de rapport de vitesses disposés selon l'axe dudit arbre d'entrée, des moyens secondaires de changement de rapport de vitesses disposés selon l'axe d'au moins l'un desdits arbres de sortie du différentiel, des moyens principaux de liaison reliant un organe de sortie desdits moyens principaux de changement de rapport de vitesses et un organe d'entrée desdits moyens secondaires de changement de vitesses, et des moyens secondaires de liaison reliant un organe de sortie desdits moyens secondaires de changement de vitesses et un organe du différentiel. 1 Selon l'invention, lesdits moyens principaux de liaison comprennent de préférence un arbre intermédiaire présentant une denture en prise avec une denture d'un organe de sortie desdits moyens principaux de changement de rapport de vitesses et une denture en prise avec une denture d'un organe d'entrée desdits moyens secondaires de changement de vitesses. Selon l'invention, lesdits moyens secondaires de liaison comprennent de préférence des moyens de réduction de vitesses. Selon l'invention, lesdits moyens secondaires de changement de rapport de vitesses peuvent avantageusement comprendre un train épicycloidal comprenant un porte-satellites qui porte au moins un satellite secondaire et qui est monté tournant selon l'axe du différentiel, ainsi qu'un planétaire secondaire et une couronne secondaire montés tournants selon l'axe du différentiel et respectivement en prise avec ledit satellite secondaire, un embrayage pour relier sélectivement ledit porte-satellites secondaire et ledit planétaire secondaire, un frein pour sélectivement agir sur ledit planétaire secondaire, et des moyens pour relier ledit porte-satellites secondaire et le porte-satellites du différentiel, ladite couronne secondaire étant reliée en rotation à l'organe de sortie desdits moyens principaux de changement de rapport de vitesses. Selon l'invention, ledit planétaire secondaire est de préférence porté par une roue libre. Selon l'invention, lesdits moyens pour relier en rotation ledit porte-satellites secondaire et le porte-satellite du différentiel comprennent de préférence au moins un satellite porté par le porte- satellites du différentiel et en prise d'une part avec ledit porte - satellites secondaire et une couronne fixe. Selon l'invention, la transmission peut avantageusement comprendre un arbre de sortie secondaire relié en rotation audit porte- satellites secondaire. Selon l'invention, un embrayage est disposé entre ledit arbre de sortie secondaire et ledit porte-satellites secondaire. 1 La présente invention sera mieux comprise à l'étude d'une transmission pour véhicule automobile à boîte de vitesses automatiques et pont, décrite à titre d'exemple non limitatif et illustré par le dessin sur lequel: - la figure 1 représente une vue schématique en coupe d'une transmission selon la présente invention - et la figure 2 représente une variante de réalisation de la transmission de la figure 1. En se reportant à la figure 1, on voit qu'on a représenté une transmission 1 pour véhicule automobile qui comprend, de façon connue en soi, un mécanisme principal 2 de changement de rapport de vitesses qui est agencé selon l'axe d'arbre d'entrée 3 permettant d'obtenir quatre rapports de vitesses entre un arbre d'entrée 3 et qui présente un organe de sortie 4a muni d'une roue dentée 4 de sortie concentrique à l'arbre d'entrée 3. Ce mécanisme 2 est disposé dans un carter de boîte de vitesses non représenté. La transmission 1 comprend en outre un différentiel 5 qui comprend deux planétaires 6 et 7 portés par des arbres de sortie opposés coaxiaux 8 et 9, disposés parallèlement à l'arbre d'entrée 3 et reliés aux roues latérales du véhicule. Ce différentiel 5 comprend un porte-satellites 10 concentrique aux arbres 8 et 9, qui porte des satellites 11 et 12 respectivement en prise d'une part et d'autre part avec les planétaires 6 et 7. La roue dentée 4 du mécanisme principal 2 de changement de rapports de vitesses est reliée au porte-satellites 10 du différentiel 5 via un arbre intermédiaire 13 et un second mécanisme 14 de changement de rapports de vitesses agencé concentriquement à l'arbre 8 de sortie du différentiel 5. Le second mécanisme 14 comprend un train épicycloidal 16 constitué d'un porte-satellites 17 concentrique à l'arbre 8, qui porte des satellites 18 et 19 en prise à l'intérieur avec un planétaire 20 concentrique à l'arbre 8 et à l'extérieur avec une couronne dentée 21 d'un organe d'entrée 21a concentrique à l'arbre 8. 1 Le porte-satellites 17 et le planétaire 20 sont reliés par un embrayage à disques 22 concentrique à l'arbre 8. Le planétaire 20 peut être soumis à un frein 23 et est porté par une roue libre 24 concentrique à l'arbre 8. Le porte-satellites 17 est relié au porte-satellites 10 du différentiel 5 par un train réducteur 25 qui comprend des satellites 26 et 27 dont les dentures sont en prise à l'intérieur avec une denture 28 du portesatellites 17 et à l'extérieur avec la denture d'une couronne fixe 29 concentrique à l'arbre 8. L'organe d'entrée 21a présente en outre une denture 30 en prise avec une denture 31 de l'arbre intermédiaire 13, ce dernier présentant en outre une denture 32 en prise avec la denture 4 de l'organe de sortie 4a du mécanisme principal 2. Le mécanisme secondaire 14 fonctionne et peut être utilisé de la manière suivante. Un premier mode de fonctionnement consiste à activer le frein 23 de manière à immobiliser le planétaire 20 et à maintenir l'embrayage 22 en position desserrée. En conséquence, les satellites 18 et 19 tournent autour du planétaire fixe 20 sous l'effet de la rotation de l'organe d'entrée 21a entraîné par l'organe de sortie 4a du mécanisme principal 2 via l'arbre intermédiaire 13. Les satellites 18 et 19 entraînent en rotation le porte- satellites 17 qui transmet son mouvement de rotation au porte-satellites 10 du différentiel 5 via les satellites 26 et 27. Compte tenu de la configuration de ce premier mode de fonctionnement, on obtient une démultiplication du couple. Un second mode de fonctionnement consiste à maintenir libre le frein 23 et à activer l'embrayage 22 de façon à relier en rotation le porte-satellites 17 et le planétaire 20. Le train 16 ainsi bloqué constitue une unité au travers de laquelle l'organe d'entrée 2 la transmet son mouvement au porte- satellites 10 du différentiel 5 via les satellites 26 et 27. 1 Compte tenu de la configuration de ce second mode de fonctionnement, il n'y a plus de démultiplication du couple avant le train 25. Il résulte de ce qui précède que le second mécanisme 14 permet, en commandant sélectivement l'embrayage 22 ou le frein 23, d'obtenir deux rapports de transmission entre le mécanisme principal 2 de la boîte de vitesses et le différentiel 5 du pont. Dans une application particulière correspondant à une structure particulière du mécanisme principal 2, la première configuration précitée peut correspondre à une marche arrière et graduellement, un premier, un second et un troisième rapports de vitesses, et la seconde configuration peut correspondre à un quatrième et un cinquième rapports de vitesses. La roue libre 24 n'autorise le mouvement du planétaire 20 que dans un sens de rotation. La transmission 1 qui vient d'être décrite présente en particulier les avantages suivants. Le mécanisme principal 2 agencé selon l'arbre d'entrée 3 et le mécanisme secondaire 14 agencé selon l'arbre de sortie 8 du différentiel 5 sont reliés par l'arbre intermédiaire 13, uniquement, de telle sorte que les carters ne subissent que des couples de torsion et non des efforts de séparation. Le second ensemble 14 est agencé dans un espace des carters qui en général est disponible et non utilisé. L'entraxe de fonctionnement entre l'arbre d'entrée 3 et les arbres de sortie 8 et 9 du différentiel 5 peut être augmenté en raison du diamètre réduit du train réducteur 25. L'angle de fonctionnement des transmissions de mouvement est petit de telle sorte que cette transmission 1 est moins bruyante. Dans les premiers rapports de vitesses, le couple est démultiplié dans le second mécanisme 14, de telle sorte que les efforts dans la boîte de vitesses contenant le mécanisme principal 2 sont moindres. 1 En se reportant à la figure 2, on voit que le planétaire 20 du mécanisme secondaire 14 est relié à un pignon 33 par l'intermédiaire d'un embrayage 34, qui sont concentriques à l'arbre de sortie 8 du différentiel 5. Le pignon 33 est en prise avec un pignon 35 porté par un arbre de sortie 36 du pont, qui s'étend perpendiculairement à l'arbre 8 et qui est destiné à l'entraînement des deux autres roues du véhicule, via un autre pont non représenté. 1 REVENDICATIONS 1. Transmission pour véhicule automobile comprenant des moyens automatiques de changement de rapports de vitesses disposés entre un arbre d'entrée et un différentiel dont les arbres de soties sont disposés parallèlement audit arbre d'entrée, caractérisée par le fait qu'elle comprend: - des moyens principaux (2) de changement de rapport de vitesses disposés selon l'axe dudit arbre d'entrée (3), - des moyens secondaires (14) de changement de rapport de vitesses disposés selon l'axe d'au moins l'un desdits arbres de sortie du différentiel, - des moyens principaux de liaison (13) reliant un organe de sortie (4a) desdits moyens principaux de changement de rapport de vitesses et un organe d'entrée (21a) desdits moyens secondaires de changement de vitesses, - et des moyens secondaires de liaison (25) reliant un organe de sortie desdits moyens secondaires de changement de vitesses et un organe du différentiel (5). 2. Transmission selon la revendication 1, caractérisée par le fait que lesdits moyens principaux de liaison comprennent un arbre intermédiaire (13) présentant une denture en prise avec une denture d'un organe de sortie desdits moyens principaux de changement de rapport de vitesses et une denture en prise avec une denture d'un organe d'entrée desdits moyens secondaires de changement de vitesses. 3. Transmission selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée par le fait que lesdits moyens secondaires de liaison comprennent des moyens (25) de réduction de vitesses. 4. Transmission selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que lesdits moyens secondaires de changement de rapport de vitesses comprennent: - un train épicycloidal (16) comprenant un porte-satellites qui porte au moins un satellite secondaire et qui est monté tournant selon l'axe du différentiel, ainsi qu'un planétaire secondaire et une couronne secondaire montés tournants selon l'axe du différentiel et 1 respectivement en prise avec ledit satellite secondaire, - un embrayage (22) pour relier sélectivement ledit porte- satellites secondaire et ledit planétaire secondaire, - un frein (23 pour sélectivement agir sur ledit planétaire secondaire, - et des moyens (25) pour relier ledit porte-satellites secondaire et le porte- satellites du différentiel, - ladite couronne secondaire (21) étant reliée en rotation à l'organe de sortie (4a) desdits moyens principaux de changement de rapport de vitesses. 5. Transmission selon la revendication 3, caractérisée par le fait que ledit planétaire secondaire (17) est porté par une roue libre (24). 6. Transmission selon l'une des revendications 4 et 5, caractérisée par le fait que lesdits moyens (25) pour relier en rotation ledit porte-satellites secondaire et le porte-satellites du différentiel comprennent au moins un satellite (26) porté par le porte-satellites du différentiel et en prise d'une part avec ledit porte -satellites secondaire (17) et une couronne fixe (29). 7. Transmission selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisée par le fait qu'elle comprend un arbre de sortie secondaire (36) relié en rotation audit porte-satellites secondaire (17). 8. Transmission selon la revendication 7, caractérisée par le fait qu'entre ledit arbre de sortie secondaire et ledit porte-satellites secondaire est disposé un embrayage (34).