Brevet FR2956175A1 — publié le 20110812

BOÎTE DE VITESSES AUTOMATISEE A DEUX EMBRAYAGES DISJOINTS La présente invention concerne les boîtes de vitesses automatisées à double embrayage disjoint. Plus précisément, elle a pour objet une boîte de vitesses automatisée à arbres primaires concentriques dans un carter de mécanisme et à deux embrayages disjoints, comportant un premier embrayage agencé dans un carter d'embrayage entre le moteur et un premier arbre primaire de la boîte, un deuxième embrayage disposé à l'extrémité opposée du carter de mécanisme lié à un deuxième arbre primaire, et un arbre de transfert à l'intérieur des arbres primaires, transférant en permanence le mouvement du moteur en direction du deuxième embrayage. Selon une disposition connue, certaines boîtes de vitesses à deux embrayages disjoints comportent des arbres primaires creux, et un arbre plein, qui transfère le mouvement du moteur à l'extrémité opposée de la boîte, à l'intérieur de ces derniers. L'arbre de transfert peut supporter tous les pignons en rotation autour de lui. Sa fonction est alors, non seulement de transmettre le couple d'une extrémité à l'autre de la boîte, mais aussi de résister aux sollicitations radiales les dentures en rotation autour de lui lors de la transmission du couple. Dans l'agencement décrit par la publication EP 0 075 408, le dessin de l'arbre transfert présente les caractéristiques suivantes : • un guidage de l'arbre transfert par les roulements disposés dans chaque carter par l'intermédiaire des pignons extrêmes en liaison avec les embrayages, et • un guidage court et insuffisant de ces pignons. Cet empilage présente l'inconvénient d'être complexe, et de faire appel à trois butées à aiguilles travaillant sous pré-charge. L'invention vise à simplifier l'arbre transfert en limitant son tôle à la transmission du couple moteur jusqu'à l'embrayage agencé à l'extrémité opposée de la boîte. Dans ce but, elle propose un agencement particulier de cet arbre transfert et des éléments d'entrée de couple dans la boîte en liaison avec les embrayages. Elle prévoit en particulier que le premier arbre primaire soit un arbre creux, guidé par un premier roulement supporté par le carter d'embrayage, qui se prolonge jusqu'à un deuxième roulement supporté par le carter de mécanisme dans sa partie opposée au carter d'embrayage. La boîte de vitesses comporte de préférence un deuxième arbre primaire creux guidé extérieurement par le deuxième roulement, et guidé intérieurement par des douilles à aiguilles autour du premier arbre primaire creux. Selon un mode de réalisation particulier de cette boîte de vitesses, l'arbre primaire de transfert disposé à l'intérieur du premier arbre primaire peut être guidé, coté moteur, par une douille à aiguilles intercalée entre lui-même et l'arbre primaire impair, et, côté opposé au moteur, par une douille à rouleaux intercalée entre lui-même et l'arbre primaire pair. Grâce à cette disposition des arbres primaires et de l'arbre transfert, la rigidité en flexion est assurée par l'arbre primaire impair, et le rôle de l'arbre transfert est bien limité à la transmission de couple. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront clairement à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation non limitatif de celle-ci, en liaison avec les dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 est une vue en coupe de la boîte de vitesses, - la figure lA est un agrandissement partiel de la figure 1, et - la figure 2 est une vue en coupe des arbres primaires de la boîte. La boîte de vitesses 1, illustrée par les figures, est une boîte de vitesses automatisée à deux embrayages disjoints. Elle comporte deux embrayages 2, 3. Le premier embrayage 2 est agencé entre le moteur (non représenté) et la boîte de vitesses 1. Il est relié à un premier arbre primaire creux 4, dédié aux rapports de rang impair. Le premier embrayage 2 est logé dans un carter d'embrayage 5. Il appartient à un dispositif de couplage, comprenant aussi un volant amortisseur 6, fixé sur le vilebrequin 7 du moteur. L'embrayage proprement dit 2 est un embrayage sec. Il est composé d'un plateau d'accueil 8, guidé et porté par l'intermédiaire d'un roulement 9 par l'arbre primaire impair 4, d'un plateau de pression 11, et d'un mécanisme comportant principalement un diaphragme 12 et un couvercle d'embrayage 13. Le fonctionnement de l'embrayage 2 est inverse du fonctionnement usuel des embrayages d'entrée de boîte de vitesses manuelle. Il est ouvert au repos, en vue d'assurer une situation sûre de refuge en cas d'avarie de pilotage. Sa fermeture nécessite une poussée permanente sur le diaphragme 12. Le plateau d'accueil est guidé et porté par l'arbre primaire impair 4, de manière à ce que l'effort appliqué par la butée d'embrayage 14 sur le diaphragme 13, soit repris par le roulement 9 de la boîte, et non par le vilebrequin 7. Le volant amortisseur 6 est fixé et monté sur le vilebrequin 7. L'embrayage 2 est fixé et monté sur l'arbre primaire impair 4 de la boîte 1. La transmission du mouvement du volant amortisseur 6 à l'embrayage 2, est assurée par exemple, par une cannelure mâle sur le plateau d'accueil 8 et une cannelure femelle sur le flasque de sortie 16 du volant amortisseur 6. La boîte de vitesses 1 est une boîte automatisée à arbres primaires concentriques 4, 17, 18 dans le carter de mécanisme 22 et à deux embrayages disjoints 2, 3 : elle comporte un premier embrayage 2 agencé dans le carter d'embrayage 5 entre le moteur et le premier arbre primaire 4 de la boîte, et un deuxième embrayage 3 disposé à l'extrémité opposée du carter de mécanisme 22. L'arbre de transfert 18 transmet en permanence le mouvement du moteur en direction du deuxième embrayage 3, placé à l'autre extrémité de la boîte. Cet embrayage est relié à un deuxième arbre primaire creux 17, qui est l'arbre primaire des rapports pairs. Le premier arbre primaire creux 4 est guidé par un premier roulement 36 supporté par le carter d'embrayage 22. Il se prolonge jusqu'au deuxième roulement 37 supporté par le carter de mécanisme 22 dans sa partie opposée au carter d'embrayage 5. Le deuxième arbre primaire creux 17 est guidé extérieurement par le deuxième roulement 37, et guidé intérieurement par des douilles à aiguilles 46 (cf. figure 2) autour du premier arbre primaire creux 4. L'arbre 17 est lié au moteur par l'embrayage 3 et par un arbre de transfert 18, concentrique et placé à l'intérieur des deux arbres primaires creux 4, 17. Un manchon cannelé 19 est fixé sur un flasque 21, fixé sur le plateau d'accueil 8 du premier embrayage 2, lui-même solidaire du volant amortisseur 6. Ce dernier assure ainsi le filtrage des vibrations de torsion du moteur, pour les deux embrayages 2, 3. Le second embrayage 3 est par exemple de type multidisque humide lubrifié et refroidi par le barbotage d'huile. Il est agencé dans un compartiment dédié 22a du carter de mécanisme 22, de manière à pouvoir ajuster le niveau d'huile requis pour son bon fonctionnement indépendamment du niveau requis dans le compartiment 22b des pignons. Il possède une cloche extérieure 23, soudée sur un manchon cannelé 24, qui est monté sur l'arbre primaire pair 17. Il possède également une cloche intérieure 26, soudée sur un autre manchon cannelé 27, monté sur l'arbre de transfert 18. Entre les deux cloches 23, 26, est disposé un ensemble de disques 28, reliés de manière alternée par des cannelures, à l'une ou l'autre des cloches 23, 26. La moitié des faces des disques sont revêtues d'un matériau de friction. Ils sont encadrés par deux plateaux de pression 29, 31. Le plateau 31 est actionné par un diaphragme 32 agissant en levier multiplicateur d'effort. Le diaphragme 32 est sollicité par une fourchette commande 33, dont la poussée lui est appliquée par une butée à billes 34. Dans l'exemple de réalisation décrit, les rapports impairs sont obtenus à partir du premier arbre primaire creux 4, et les rapports pairs sont obtenus à partir du deuxième arbre primaire creux 17. Les dentures fixes des rapports impairs sont regroupées coté moteur sur le premier arbre creux 4, tandis que les dentures fixes des rapports pairs sont regroupées sur le deuxième arbre creux 17, dans la partie de la boîte la plus éloignée du moteur. La disposition des dentures fixes entre le roulement 36 du carter d'embrayage et le roulement du carter de mécanisme 37 est mise en évidence sur la figure 2. Sur le premier arbre creux 4, on a de la droite vers la gauche, la denture commune de première et de marche arrière 39, la denture de troisième 41, la denture de cinquième 42. Ceci permet de bénéficier de l'embrayage sec décrit ci-dessus, pour les décollages en première et en marche arrière, auxquels il est bien adapté. Sur le deuxième arbre creux 17, on a de la droite vers la gauche la denture de quatrième 43 et la denture de deuxième 44. L'arbre de transfert 18 est monté dans des aiguilles de guidage 46 à l'intérieur du premier arbre creux 4, lui-même monté dans d'autres aiguilles de guidage 46, à l'intérieur du deuxième arbre creux 17. L'arbre de transfert 18 est guidé, coté moteur, par une douille à aiguilles 46 intercalée entre lui-même et le premier arbre primaire creux 4, et, côté opposé au moteur, par une douille à rouleaux 48, intercalée entre lui-même et le deuxième arbre primaire creux 17. Sont également représentés, la butée d'appui axial 47 entre les deux arbres creux, des rouleaux de guidage 48 de l'arbre de transfert 18 et, à droite du schéma, un joint d'étanchéité 51 entre le premier arbre creux 4 et l'arbre de transfert 18. La boîte 1 possède deux arbres secondaires 52, 53, respectivement en partie haute et en partie basse. Les deux pignons d'attaque 54, 56 de la couronne de pont 57 sont identiques. Le mouvement est transmis par ces deux pignons d'attaque à la couronne 57, fixée sur un boîtier de différentiel. La distance entre les arbres de la boîte est déterminée par les diamètres des baladeurs en vis-à-vis. Cette contrainte impose une distance plus grande entre l'axe des arbres primaires 4, 17 18 et l'axe de l'arbre secondaire 52 haut qu'entre l'axe des arbres primaires 4, 17 18 et l'axe de l'arbre secondaire bas 53. Dans l'exemple de réalisation non limitatif illustré par les figures 1 et lA, le pignon fou de première 58 est placé sur l'arbre secondaire haut 52 pour permettre des ratios courts, malgré le fait que l'arbre primaire impair 4 est creux. Le pignon fou de première 58 possède une seconde denture 59 qui engrène avec le pignon fou de marche arrière 61, agencé sur l'arbre secondaire bas 53. Le pignon fou de première 58 exerce aussi la fonction de pignon intermédiaire de marche arrière, tandis que l'arbre secondaire haut 52 exerce la fonction d'arbre intermédiaire de marche arrière. En continuant vers la gauche, l'arbre secondaire haut 52 porte le pignon fou de troisième 62, puis le pignon fou de quatrième 63. Un premier synchroniseur double 64 permet d'engager les rapports de première et de troisième. Un premier synchroniseur simple 65 permet d'engager le rapport de quatrième. L'arbre secondaire bas 53 porte, de droite à gauche, le pignon fou de marche arrière 61, le pignon fou de cinquième 66, puis le pignon fou de deuxième 67. L'engagement des rapports de cinquième et de marche arrière est assuré par un deuxième synchroniseur double 69, et celui du rapport de deuxième, par un deuxième synchroniseur simple 71. En conclusion, il faut souligner les points suivants : • l'arbre primaire impair creux, guidé par le roulement supporté par le carter d'embrayage, se prolonge jusque sous le roulement supporté par le carter de mécanisme, • l'arbre primaire impair est creux pour accueillir l'arbre transfert, • l'arbre primaire pair, également creux, est guidé extérieurement par le roulement supporté par le carter de mécanismes ; il est guidé intérieurement par des douilles à aiguilles, intercalées entre lui-même et l'arbre primaire impair, • l'arbre transfert, placé à l'intérieur de l'arbre primaire impair, est guidé coté moteur par une douille à aiguilles intercalée entre lui-même et l'arbre primaire impair et côté opposé au moteur, par une douille à rouleaux intercalée entre lui-même et l'arbre primaire pair. REVENDICATIONS1. Boîte de vitesses automatisée à arbres primaires concentriques (4, 17, 18) dans un carter de mécanisme (22) et à deux embrayages disjoints (2, 3) comportant un premier embrayage (2) agencé dans un carter d'embrayage (5) entre le moteur et un premier arbre primaire (4) de la boîte, et un deuxième embrayage (3) disposé à l'extrémité opposée du carter de mécanisme (22), un arbre de transfert (18) transmettant en permanence le mouvement du moteur en direction du deuxième embrayage (3), caractérisée en ce que le premier arbre primaire (4) est un arbre creux, guidé par un premier roulement (36) supporté par le carter d'embrayage (22), qui se prolonge jusqu'à un deuxième roulement (37) supporté par le carter de mécanisme (22) dans sa partie opposée au carter d'embrayage (5). 2. Boîte de vitesses automatisée selon la revendication 1, caractérisée en ce que elle comporte un deuxième arbre primaire creux (17) guidé extérieurement par le deuxième roulement (37), et guidé intérieurement par des douilles à aiguilles (46) autour du premier arbre primaire creux (4). 3. Boîte de vitesses automatisée selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que l'arbre de transfert (18) est disposé à l'intérieur du premier arbre primaire (4). 4. Boîte de vitesses automatisée selon la revendication 3, caractérisée en ce que l'arbre de transfert (18) est guidé par une douille à aiguilles (46) intercalée entre lui-même et le premier arbre primaire creux (4) du coté du moteur et par une douille à rouleaux (48) intercalée entre lui-même et le deuxième arbre primaire creux (17), du côté opposé au moteur. 5. Boîte de vitesses automatisée selon l'une des 35 revendications précédentes, caractérisée en ce que lepremier primaire creux (4) porte les dentures fixes (39, 41, 42) des rapports de rang impair. 6. Boîte de vitesses automatisée selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le deuxième primaire creux porte les dentures fixes (42, 44) des rapports de rang pair. 7. Boîte de vitesses automatisée selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les dentures fixes des rapports de rang impair (39, 41, 42) sont regroupées du côté du moteur. 8. Boîte de vitesses automatisée selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les dentures fixes des rapports de rang pair (42, 44) sont regroupées du côté opposé au moteur. 9. Boîte de vitesses automatisée selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte un premier arbre secondaire (52) portant les pignons fous de première, troisième, quatrième (58, 62, 63). 10. Boîte de vitesses automatisée selon la revendication 9, caractérisée en ce qu'elle comporte un deuxième arbre secondaire (53) portant les pignons fous de marche arrière, cinquième et deuxième (61, 66, 67).