Brevet FR2841188A1 — publié le 20031226

:, 28411 88 La presente invention concerne une architecture pour bo'^te de vitesses a double arbre primaire notamment pour vehicule automobile. Wile se rapporte plus precisement a une architecture de bo^'te de vitesses robotisee ou automatique, disposee perpendiculairement par rapport a un moteur s thermique et reliee a ce dernier par un dispositif de transmission et de maintien du couple moteur comprenant deux ensembles d'embrayage, pour la commande chacun d'un desdits arbres primaires distincts de la bo^'te de vitesses, laquelle architecture est destinee a reduire l'encombrement du groupe motopropulseur dans le compartiment moteur. On conna^'t deja dans l'etat de la technique anterieure, notamment par le document brevet FR 2 403 907, un mecanisme d'entranement comportant un moteur a combustion interne, une bote de vitesses disposee perpendiculairement au moteur et entre le moteur et la bo^'te, un embrayage susceptible d'etre commande, comprenant un arbre transmetteur de puissance sur lequel est agence un engrenage conique pour accoupler 1'arbre d'entree de la bo^'te de vitesses a l'arbre transmetteur de poissance, permettant ainsi de reduire l'encombrement du groupe motopropulseur dans le compartiment moteur par rapport a un groupe motopropulseur classique. Un tel mecanisme s'avere aise a s'adapter a une bote de vitesses classique. Cependant dans le cas des bo^'tes de vitesses a double arbre primaire dont les arbres vent generalement montes concentriques afin de reduire egalement l'encombrement axial de la bofte, un tel mecanisme necessite des pieces de renvoi penalisant de ce fait la transmission et le maintien du couple moteur. Le but de ['invention est de proposer une nouvelle architecture de bote de vitesses a double arbre primaire qui permet de resoudre ['inconvenient precise. A cet effet, la presente invention a pour objet une architecture de bo^'te de vitesses robotisee ou automatique disposee perpendiculairement par rapport a un moteur thermique et reliee a ce dernier par un dispositif de transmission et de maintien du couple moteur comprenant deux ensembles d'embrayage, pour la commande chacun d'un desdits arbres primaires distincts de la bote de vitesses, chacun desdits ensembles d'embrayages etant susceptible d'etre commande alternativement afin d'entraner en rotation l'un des deux arbres montes concentriques l'un par rapport a l'autre, caracterisee en ce que les deux arbres 28411 88 primaires de la bote de vitesses vent disposes de part et d'autre des arbres concentriques sur un meme axe ou sur des axes paralleles tandis que l'arbre secondaire de la bo'^te de vitesses est dispose parallelement aux deux arbres primaires et en ce que chacun des arbres concentriques est relic a un arbre s primaire par un engrenage conique comprenant un element d'entranement monte sur l'arbre concentrique correspondent et un element dense conique entrane monte a l'extremite de l'arbre primaire correspondent. Selon une caracteristique avantageuse de la presente invention, la bote de vitesses comporte un arbre de sortie accouple aux essieux des roues motrices o par l'intermediaire d'un differentael, comprenant un train d'engrenage final qui est constitue d'un train d'engrenage conique, comprenant un element dense d'entranement fixe a l'une des extremites de l'arbre secondaire de la bote de vitesses et un element dense entrane dispose coaxialement par rapport aux arbres des roues motrices du vehicule. ]5 Selon une variante de realisation, la bo'^te de vitesses comporte un arbre de sortie accouple aux essieux des roues motrices par l 'i nte rmed iai re d' un differentael, comprenant un train d'engrenage final qui est constitue d'un train d'engrenage droit comprenant un element dense d'entranement fixe a l'une des extremites de l'arbre secondaire de la bo^'te de vitesses et un element dense entrane dispose coaxialement par rapport aux arbres des roues motrices du vehicule. Toujours selon ['invention, les arbres primaires presentent une longueur axiale identique. Les caracteristiques de ['invention mentionnees ci-dessus, ainsi que 2s d'autres, appara^'tront plus clairement a la lecture de la description suivante d'un exemple de realisation, en se referent aux dessins annexes sur lesquels: la figure 1 est une vue en perspective d'un groupe motopropulseur pourvu d'une architecture de bo'^te de vitesses selon la presente invention dans laquelle le moteur est perpendiculaire a l'axe du vehicule, - la figure 2 est une vue de detail en perspective de 1'architecture de la bo^'te de vitesses selon ['invention, et - la figure 3 est une vue en perspective d'un groupe motopropulseur pourvu d'une architecture de bo^'te de vitesses selon la presente invention dans laquelle 28411 88 le moteur est parallele a l'axe du vehicule et illustrant une variante de sortie du couple moteur vers le differentael. On a represente a la figure 1, un groupe motopropulseur compose d'un moteur a combustion interne 1, d'une bo'^te de vitesses 2 (carter non represente) s et d'un mecanisme de transmission a double embrayage 3 interpose entre le moteur 1 et la bo^'te de vitesses 2 afin de transmettre et de maintenir le couple moteur. Un tel mecanisme de transmission a double embrayage 3 est notamment connu par la demande de brevet fran,cais FR 2810706 deposee par la lo demanderesse et ne sera done pas decrit dans la suite de la description. Chacun des embrayages est susceptible d'etre commande alternativement afin d'entraner l'un des deux arbres, designee par les references numeriques 4 et 5, montes concentriques l'un par rapport a l'autre et qui vent relies chacun a un embrayage. L'extremite libre de ces deux arbres concentriques 4 et 5 designee egalement arbres transmetteurs de puissance est respectivement munie d'un engrenage conique pour accoupler l'un des deux arbres primaires 6 et 7 de la bote de vitesses a l'un desdits deux arbres concentriques 4 et 5, comme visible sur la figure 2. Chacun des engrenages coniques 16 et 17 comprenant un element d'entranement 16a, 17a monte sur l'arbre concentrique correspondent et un element dense conique 16b, 17b entrane monte a l'extremite de l'arbre primaire correspondent. On notera qu'il est possible d'envisager d'utiliser des pigeons coniques de taille differente pour ['element d'entranement 16a et pour ['element entrane 16b 2s afin de realiser une demultiplication en entree de bo^'te permettant ainsi une adaptation moteur/bo^'te de vitesses en terme de demultiplications. Selon la presente invention, les deux arbres primaires 6 et 7 de la bo^'te de vitesses vent disposes de part et d'autre des arbres concentriques 4 et 5 sur un meme axe ou sur des axes paralleles Q et R tandis que l'arbre secondaire 8 de la bo^'te de vitesses est dispose parallelement aux deux arbres primaires 6 et 7. Cet arbre secondaire 8 egalement designe arbre de sortie de la bo'^te est accouple aux essieux des roues motrices par l'intermediaire d'un differentael 9, comprenant un train d'engrenage final 11 qui est constitue soit d'un train 28411 88 d'engrenage conique comme illustre a la figure 1 soit d'un train d'engrenage droit comme illustre a la figure 2, comprenant un element dense d'entranement 12 ou 12', fixe a l'une des extremites de l'arbre secondaire de la bo^te de vitesses et un element dense entrane 13 ou 13' dispose coaxialement par rapport aux arbres des roues motrices du vehicule schematise par l'axe fictif Z. On notera que, de maniere classique, les arbres primaires portent chacun des elements dentes d'entree 14 qui engrenent avec des elements dentes de sortie 15 portes par l'arbre secondaire de maniere a former les differents rapports de passages de vitesses. o Sans sortir du cadre de ['invention, on comprend que le nombre et la repartition des elements dentes d'entree 14 est fonction de la configuration envisagee de sorte par exemple que chaque arbre primaire 6 et 7 peut comporter trots elements dentes 14 ou encore trots sur l'un et deux sur l'autre pour une borte de vitesses a cinq rapports. Selon une variante de realisation non representee, les deux engrenages coniques des arbres transmetteurs de puissance vent de diametres differents afin de permettre de placer sur le meme axe les deux arbres primaires de la bo^'te de vitesses. Le fonctionnement de la transmission du couple moteur dans ['architecture selon la presente invention ressort deja de la description qui en a ete faite ci- dessus et va etre maintenant explique. Les ensembles d'embrayages non detailles recoivent le couple moteur a transmettre aux roues du vehicule. En fonction du rapport de vitesse a passer, c'est-a-dire par exemple un rapport pair ou impair, I'un des plateaux de pression d'un des ensembles d'embrayage va etre deplace dans un sens ou dans un autre afin de commander l'embrayage et le debrayage d'un des deux embrayages constituent la transmission; par vole de consequence les arbres concentriques vent soit mis en rotation soit arretes progressivement entranant par l'engrenage conique 16 ou 17 les arbres primaires 6 ou 7. Ainsi, par exemple dans le cas du passage d'un rapport superieur, la transmission permet de faire cro^tre le couple transmis sur le rapport de vitesse superieur par liembrayage associe a ce rapport, en meme temps que decro^t le 28411 88 s couple transmis par l'autre embrayage sur le rapport de vitesse anterieur, transmettant ainsi aux roues du vehicule un couple total sensiblement constant par l'intermediaire du train d'engrenage final qui est soit conique soit droit suivant l'encombrement disponible. s On comprend a la lecture de la description ci-dessus que ['architecture de la bo^'te de vitesses de la presente invention est relativement simple a realiser et permet une simplification du mecanisme de transmission du couple et une robustesse accrue par rapport aux botes a double arbre primaire classique, du fait que les deux arbres concentriques vent plus courts qu'un double arbre 0 primaire. En outre, le fait de disposer la bote de vitesses en bout du moteur a combustion interne et perpendiculairement a ce dernier et ce, que le moteur soit parallele ou perpendiculaire a l'axe longitudinal du vehicule permet de placer l'axe du pont des roues motrices devant ou derriere le moteur resolvant ainsi les problemes du type encombrement du groupe motopropulseur, comportement dynamique du vehicule. Bien que ['invention ait ete decrite en liaison avec deux modes de realisation particuliers elle comprend tous les equivalents techniques des moyens decrits. 28411 88 REVENDICATIONS 1. Architecture de bo'^te de vitesses robotisee ou automatique disposee perpendiculairement par rapport a un moteur thermique (1) et reliee a ce dernier par un dispositif de transmission (3) et de maintien du couple moteur s comprenant deux ensembles d'embrayage, pour la commande chacun d'un desdits arbres primaires (6 et 7) distincts de la bo^te de vitesses, chacun desdits ensembles d'embrayages etant susceptible d'etre commande alternativement afin d'entraner en rotation l'un des deux arbres montes concentriques (4 et 5) I'un par rapport a l'autre, caracterisee en ce que les deux arbres primaires (6 et 7) de la bo'^te de vitesses vent disposes de part et d'autre des arbres concentriques (4 et 5) sur un meme axe ou sur des axes paralleles tandis que l'arbre secondaire ou arbre de sortie (8) de la bo^'te de vitesses est dispose parallelement aux deux arbres primaires (6 et 7) et en ce que chacun des arbres concentriques (4 et 5) est relic a un arbres primaires (6, 7) par un engrenage conique (16 et 17) comprenant un element d'entrainement (16a, 17a) monte sur l'arbre concentrique correspondent et un element dense conique entrane (16b, 1 7b) monte a l'extremite de l'arbre primaire correspondent. 2. Architecture de bote de vitesses selon la revendication 1, caracterisee en ce que la bo'^te de vitesses comporte un arbre de sortie (8) accouple aux essieux des roues motrices par l'intermediaire d'un differentael, comprenant un train d'engrenage final (11) qui est constitue d'un train d'engrenage conique comprenant un element dense d'entranement (12) fixe a l'une des extremites de l'arbre secondaire de la bo^'te de vitesses et un element dense entrane (13) dispose coaxialement par rapport aux arbres des roues motrices du vehicule. 3. Architecture de bo^'te de vitesses selon la revendication 1, caracterisee en ce que la bo^te de vitesses comporte un arbre de sortie (8) accouple aux essieux des roues motrices par l'intermediaire d'un differentael, comprenant un train d'engrenage final (11) qui est constitue d'un train d'engrenage droit comprenant un element dense d'entranement (12') fixe a l'une des extremites de l'arbre secondaire de la bo^'te de vitesses et un element dense entrane (13') dispose coaxialement par rapport aux arbres des roues motrices du vehicule. 28411 88 4. Architecture de bo^'te de vitesses selon l'une des revendications precedentes, caracterisee en ce que les arbres primaires (6, 7) presentent une