Brevet FR2882002A1 — publié le 20060818

BOITE DE VITESSES A DOUBLE EMBRAYAGE POUR GROUPE MOTOPROPULSEUR_HYBRIDE La présente invention concerne les boîtes de vitesses de véhicule 5 automobile comprenant plusieurs arbres parallèles, munis chacun d'une pluralité de pignons. Plus particulièrement, elle a pour objet une boîte de vitesses de véhicule automobile à arbres parallèles munis d'une pluralité de pignons, comprenant deux arbres primaires concentriques reliés alternativement au moteur du véhicule par un premier et un deuxième embrayage, et deux arbres secondaires reliés aux roues du véhicule par un différentiel. Cette invention trouve une application privilégiée, mais non limitative, sur les boîtes de vitesses robotisée à arbres primaires concentriques, et à double embrayage d'entrée Par la publication DE 198 21 164, on connaît une boîte de vitesses du type indiqué ci-dessus, dite à double embrayage . Un problème général des boîtes de vitesses à double embrayage telles que décrites dans cette publication est leur encombrement en hauteur, notamment en raison du volume important occupé par le double embrayage à proximité du moteur. Un problème 'architecture et d'encombrement particulier se pose également lorsqu'on cherche à intégrer de telles boîtes de vitesses dans un groupe motopropulseur hybride regroupant un moteur thermique et un moteur électrique. La présente invention vise à réaliser une transmission hybride compacte à partir d'une boîte de vitesses à double embrayage d'entrée. Dans ce but, la boîte de vitesses présente un arbre supplémentaire relié à un moteur électrique d'hybridation. Ce moteur électrique est relié de préférence à l'extrémité de l'arbre supplémentaire la plus proche du moteur thermique. Selon un premier mode de réalisation, le moteur électrique est relié à l'arbre supplémentaire par un organe d'entraînement tel qu'une chaîne métallique. Selon un deuxième mode de réalisation, il est relié à l'arbre supplémentaire par un engrenage. Les mesures proposées sont compatibles avec les contraintes d'encombrement liées aux boîtes de vitesses robotisées à double embrayage. Ainsi, pour dégager un espace disponible en haut de la boîte, à l'opposé du moteur, le premier arbre secondaire peut être plus court que le deuxième arbre secondaire. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront clairement à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation particulier de celle-ci, en liaison avec les dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 est une représentation schématique d'un premier mode de réalisation de l'invention, - la figure 2 est une coupe transversale simplifiée de la figure 1, et - la figure 3 est une coupe transversale d'un second mode de réalisation. La boîte de vitesses illustrée par Ici figure 1 comprend deux arbres primaires concentriques 1, 2 reliés au moteur M. L'arbre primaire 1 passe à l'intérieur de l'arbre primaire 2, et dépasse de celui-ci du c6té opposé au moteur. Deux arbres secondaires 3, 4, et un arbre supplémentaire 5, sont parallèles aux arbres primaires 1, 2. Un système de double embrayage 6 et un différentiel 7, sont représentés de manière schématique. Le double embrayage 6 comprend deux embrayages concentriques El, E2, reliés au moteur M. Le premier embrayage El est par ailleurs relié au premier arbre primaire 1, tandis que le l'embrayage E2 est relié au deuxième arbre primaire 2. Chacun des embrayages El, E2 peut être placé en position débrayée, ou ouverte, où l'arbre primaire correspondant 1, 2 est indépendant du moteur M, ou en position embrayée ou fermée, où le couple moteur est transmis à l'arbre primaire correspondant. Chacun des arbres secondaires 3, 4, est équipé, côté moteur, d'un pignon d'attaque de différentiel référencé respectivement 8 et 9. Les deux pignons d'attaque 8, 9 engrènent avec le même pignon du différentiel, de sorte que le couple moteur peut être transmis aux roues du véhicule par l'un ou l'autre des deux arbres secondaires 3, 4. On notera que la figure 1 est une représentation schématique à plat, d'arbres, qui en réalité ne sont pas coplanaires. Le lien en rotation entre le pignon d'attaque 8 et le différentiel 7 est représenté par des pointillés sur la figure 1. Chaque arbre secondaire 3, 4, porte plusieurs pignons fous et des systèmes de crabots permettant de solidariser les différents pignons fous de leur arbre secondaire. En partant de l'extrémité opposée au moteur, le premier arbre primaire 1 porte trois pignons fixes 10, 11, 12, solidaires de celui-ci, tandis que le deuxième arbre primaire 2, porte aussi trois pignons fixes 13, 14, 15. Le deuxième arbre secondaire 4 porte du câté opposé au moteur, deux pignons fous 16, 17, reliés au même crabot double 101. Quand le crabot 101 est en position a sur la figure, l'arbre secondaire 4 est solidaire en rotation du pignon 16. Quand, il est en position b , le même arbre 4 est solidaire en rotation du pignon 17. L'arbre 4 porte aussi, plus près du moteur, un autre crabot double 102, grâce auquel les pignons fous 18, 19, peuvent être reliés de manière sélective à l'arbre primaire 4, selon que ce crabot est en position c ou d sur la figure. be même, le premier arbre secondaire 3 est équipé, dans sa partie éloignée du moteur, d'un crabot simple 103, grâce auquel son pignon fou 20 peut être solidarisé de celui-ci en position e . Le premier arbre secondaire 3 porte, du côté du moteur, un pignon fou 21 et un crabot double 104, solidaire en rotation de celui-ci. Le premier arbre secondaire 3 porte également un pignon 23, tournant librement autour de l'ensemble comprenant le pignon 21 et le 1 O crabot double 104. Lorsque le crabot double 104 est en position neutre, le pignon 23, l'ensemble pignon 21 et crabot double 104, ainsi que l'arbre primaire 3, sont tous les trois libres en rotation, et indépendants les uns des autres. Lorsque le crabot 104 est en position f , la roue dentée 22 est solidaire en rotation du pignon 21. Lorsque le crabot 104 est en position g , le pignon 23 est solidaire en rotation du pignon 21. Enfin, l'arbre supplémentaire 5 porte, à l'opposé du moteur, un pignon 24, solidaire en rotation de celui-ci, et, du côté moteur, un deuxième pignon fixe 25. Le pignon le plus éloigné du moteur sur l'arbre primaire 1, est le pignon 10. Il engrène avec le pignon 16 du deuxième arbre secondaire 4. Le deuxième arbre secondaire 4 est aussi long que la somme des longueurs des deux arbres primaires, car il est aussi relié dans sa partie avant au différentiel 7, par le pignon 9. Ainsi, le premier arbre secondaire 3 est plus court que le deuxième arbre secondaire 4. Le pignon 11 engrène avec le pignon 17, le pignon 13 engrène avec le pignon 18, et le pignon 14 engrène avec le pignon 19. De même, sur le premier arbre secondaire 3, le pignon 12 engrène avec le pignon 20, et ie pignon 15 engrène avec le pignon 21. Le pignon 20, situé le plus loin du moteur sur le premier arbre secondaire 3, engrène avec le pignon 12, qui est le pignon monté le plus près du moteur sur le premier arbre primaire 1. Ce même pignon 12 engrène, dans une autre direction spatiale, avec le pignon 24, qui est le pignon monté le plus loin du moteur sur l'arbre supplémentaire 5. L'autre pignon 25 de l'arbre supplémentaire 5, engrène avec le pignon 23 du premier arbre secondaire 3. Comme indiqué sur le schéma, le pignon 24 de l'arbre supplémentaire 5 qui est le plus éloigné du moteur thermique, est donc plus proche ou à même distance axiale que le pignon le plus éloigné d'un premier arbre secondaire 3. Le premier arbre secondaire 3 et l'arbre supplémentaire 5, laissent libre le haut de la boîte côté opposé au moteur. La distance ainsi dégagée correspond à la somme des épaisseurs des pignons 16, 17, et du crabot double 101, disposé entre ces derniers. Comme indiqué sur la figure 1, l'arbre supplémentaire 5 est relié à son autre extrémité à un moteur électrique 26, occupant dans le groupe motopropulseur l'emplacement réservé habituellement au démarreur. Le moteur électrique est ainsi relié à l'extrémité de l'arbre supplémentaire 5, la plus proche du moteur thermique. Selon le mode de réalisation de la figure 1, auquel correspond la figure 2, le moteur 26 est relié à l'arbre 5 par un organe flexible 27 (chaîne, courroie ou autre), assurant la transmission du couple entre un pignon 28 de l'arbre 5 et un pignon 29 de l'arbre d'entrée 31 du moteur 26. L'implantation d'un moteur électrique couplé à la boîte, en lieu et place d'un démarreur est autorisée par la disposition judicieuse de l'arbre supplémentaire 5 sur le dessus de celle-ci, du côté du moteur thermique M. Cette implantation permet de réaliser une hybridation de la transmission, en disposant sur la boîte de vitesse de deux entrées de mouvement, provenant respectivement du moteur' thermique et du moteur électrique. 5ur la figure 2, on n'a pas représenté les arbres de la boite, mais on a simplement fait apparaître dans un profil de carter 30a, les profils extérieurs des lignes de pignons correspondantes. Ainsi la ligne primaire la, 2a, engrène avec les deux lignes secondaires 3a, 4a, elles mêmes en prise avec la ligne du différentiel 7a. Conformément à la ligure I la ligne primaire et la première ligne secondaire 3a sont liées à la ligne supplémentaire 5a. Cette dernière est liée par l'organe d'entraînement flexible 27 au moteur électrique 26. bans le mode de réalisation illustré par la figure 3, l'organe de transmission 27 est remplacé par un engrenage intermédiaire 32, 33 assurant dans les mêmes conditions que celui-ci, la transmission du mouvement entre le pignon 28 (non représenté) de la ligne supplémentaire 5a, et le pignon d'entrée 31 du moteur électrique 26. En conclusion, l'invention permet d'obtenir de façon particulièrement avantageuse une transmission hybride à partir' d'une boîte de vitesses à arbres primaires concentriques et double embrayage d'entrée, exactement dans le même encombrement que celle-ci. Cette disposition est obtenue notamment grâce à la disposition d'un arbre supplémentaire court sur le dessus de la boîte, à proximité du moteur thermique, qui permet d'intégrer dans la transmission un moteur électrique d'hybridation et lieu et place du démarreur, tout en laissant un espace disponible à son autre extrémité. -7-REVENDICATIONS 1. Boîte de vitesses de véhicule automobile à arbres parallèles munis d'une pluralité de pignons de vitesses de couple, comprenant deux arbres primaires concentriques (1, 2) reliés alternativement au moteur du véhicule par un premier et un deuxième embrayage (El, E2) recevant le couple du moteur thermique, et deux arbres secondaires 3, 4, reliés aux roues du véhicule par un différentiel (7), caractérisé en ce qu'elle présente un arbre supplémentaire (5) relié à un moteur électrique (26). 2. Boîte de vitesses selon la revendication 1, caractérisée en ce que le moteur électrique est relié à l'extrémité de l'arbre supplémentaire (5) la plus proche du moteur thermique. 3. Boîte de vitesses selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce le pignon (24) de l'arbre supplémentaire (5) qui est le plus éloigné du moteur thermique est plus proche ou à même distance axiale que le pignon le plus éloigné d'un premier arbre secondaire (3). 4. Boîte de vitesses selon la revendication 1, 2, ou 3, caractérisée en ce que le moteur électrique (26) est relié à l'arbre supplémentaire par un organe d'entraînement flexible (27). 5. Boîte de vitesses selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisée en ce que le moteur électrique (26) est relié à l'arbre supplémentaire par un engrenage (32, 33). 6. Boîte de vitesses selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier arbre secondaire (3) est plus court que le deuxième arbre secondaire (4). 7. Boîte de vitesses selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le pignon (20) le plus éloigné du moteur, d'un premier arbre secondaire (3) engrène avec le pignon le plus près du moteur d'un premier arbre primaire (1).