Brevet FR3075117A1 — publié le 20190621

BOITE DE VITESSES AVEC UN EMBRAYAGE ET UN TRAIN PLANETAIRE A DEUX RAPPORTS EN ENTREE La prosente invention concerne une bolte de vitesses a double embrayage pour un vehicule automobile, ainsi qu'un vehicule automobile equipe d'une telle bolte de vitesses. Un type de bolte de vitesses connu a sept rapports, prosento notamment par le document FR-A1-2971572, comporte deux embrayages relies a une motorisation, entrainant chacun un arbre primaire dispose suivant un axe commun, et comporte deux arbres secondaires paralleles. La figure 6 de ce document de l'art anterieur FR-A1-2971572, prosente un premier arbre primaire lie a un premier embrayage, qui entraine des pignons disposes vers l'arriere de la bolte de vitesses suivant deux plans transversaux. Le deuxieme arbre primaire lie au deuxieme embrayage, comportant un percage axial recevant le premier arbre primaire, entraine des pignons disposes vers ('avant de la bolte de vitesses suivant deux plans transversaux. Chaque plan transversal comporte un pignon fixe lie a un arbre primaire, et sur chaque arbre secondaire un pignon libre en rotation qui peut etre engage sur ('arbre le supportant par un dispositif de synchronisation. Sur chaque arbre secondaire, chaque couple de plans transversaux comprenant le premier et le deuxieme plan, ou le troisieme et le quatrieme plan, comporte axialement entre eux des dispositifs de synchronisation double permettant d'engager alternativement avec cet arbre secondaire un pignon libre se trouvant d'un cote ou celui se trouvant de l'autre cote. On obtient pour ('ensemble des pignons de cette bolte de vitesses, un encombrement axial total correspondant a la largeur de quatre pignons et de deux dispositifs de synchronisation double. Cet encombrement axial total peut etre trop important pour certaines boltes de vitesses, en particulier pour des 2 boltes de vitesses sur lesquelles on veut ajouter une machine electrique afin de realiser un vehicule hybride. La prosente invention a notamment pour but d'eviter ces inconvonients de la technique anterieure. 5 Elle propose a cet effet une bolte de vitesses pour vehicule automobile avec au moins sept rapports de vitesse de marche avant et un rapport de marche arriere, comportant deux dispositifs d'entroe a frictions entrainant chacun un arbre primaire, ces arbres primaires otant relies a deux arbres secondaires paralleles par des liaisons comportant chacune au moins deux 10 pignons et un dispositif de synchronisation dispose en aval de ces pignons, cette bolte de vitesses otant remarquable en ce qu'un premier dispositif d'entroe du premier arbre primaire donne deux rapports de reduction d'entroe, en ce que le premier arbre primaire entraine une premiere liaison du troisieme et du quatrieme rapport, une deuxieme liaison du sixieme et du septieme 15 rapport, et une troisieme liaison du rapport de marche arriere comportant trois pignons et un synchroniseur dispose en amont, en ce que le deuxieme arbre primaire entraine une quatrieme liaison du cinquieme rapport, le deuxieme pignon de cette quatrieme liaison entrainant avec le meme sens de rotation le troisieme pignon de la troisieme liaison du rapport de marche arriere, et en ce 20 qu'un dispositif de synchronisation intermediaire est dispose entre les deux arbres primaire. Un avantage de cette bolte de vitesses est qu'avec les deux rapports de reduction du premier dispositif d'entroe sur le premier arbre primaire, et ses deux liaisons de marche avant, on obtient quatre rapports sur seulement deux 25 plans transversaux de pignons. De plus la bolte de vitesses comporte six dispositifs de synchronisation qui peuvent etre regroupes suivant trois dispositifs double installes chacun sur un axe different, et alignes transversalement. On obtient un encombrement axial total des pignons de la bolte de vitesses qui est roduit, correspondant a 30 quatre plans transversaux de pignons et a un seul dispositif double de synchronisation. Cet encombrement limito facilite ('implantation d'une machine 3 electrique dans cette transmission, en particulier pour realiser un vehicule hybride. La bolte de vitesses selon ('invention peut comporter de plus une ou plusieurs des caracteristiques suivantes, qui peuvent etre combinees entre 5 elles. Avantageusement, le premier dispositif d'entroe comporte un train planotaire commando par deux freins. Avantageusement, le rapport de reduction d'entroe le plus grand prosente un ocart inforieur a +/-10 % par rapport au carre de l'autre rapport de 10 reduction d'entroe. Avantageusement, le rapport de reduction d'entroe le plus petit est compris entre 1,25 et 1,35. Avantageusement, le rapport de reduction d'entroe le plus grand est compris entre 1,6 et 1,8. 15 Avantageusement, le deuxieme pignon de la quatrieme liaison entraine le troisieme pignon de la troisieme liaison par deux pignons fixes sur un meme arbre. Avantageusement, les deux arbres primaires sont disposes suivant un meme axe. 20 En particulier, la bolte de vitesses peut comporter une machine electrique de traction. L'invention a aussi pour objet un vehicule automobile equipe d'une bolte de vitesses a double dispositif d'entroe a frictions comprenant l'une quelconque des caracteristiques procedentes. 25 L'invention sera mieux comprise et d'autres caracteristiques et avantages apparaltront plus clairement a la lecture de la description ci-apres donnoe a titre d'exemple, en reference aux dessins annexes dans lesquels : - la figure 1 est un schema prosentant ('architecture d'une bolte de vitesses selon ('invention ; et 30 - la figure 2 est un tableau prosentant ('engagement des frictions et des dispositifs de synchronisation pour realiser les differents rapports. 4 La figure 1 prosente une bolte de vitesses comportant une entrée 2 reliee a une motorisation, entrainant avec au moins sept rapports de vitesse de marche avant et un rapport de marche arriere une sortie 18 reliee a un differentiel repartissant le mouvement vers les roues motrices du vehicule. 5 Un premier arbre primaire 4 est entraine par un premier dispositif d'entroe comprenant un train planotaire 6, commando par un premier frein 8 donnant un grand rapport de reduction d'environ 1,7, et un deuxieme frein 10 donnant un petit rapport de reduction d'environ 1,3. Le grand rapport de 1,7 reprosente sensiblement le carre du petit rapport. 10 Un deuxieme arbre primaire 12 est entraine par un deuxieme dispositif d'entroe comprenant un embrayage 14, qui donne a cet arbre primaire la vitesse de ('entree 2. Un dispositif de synchronisation intermediaire 16 est dispose entre les deux arbres primaires 4, 12. En particulier sur un meme axe on peut disposer un moteur thermique 15 sur ('entree 2, puis l'embrayage 14 et le train planotaire 6, et ensuite un arbre primaire exterieur prosentant un creux axial, l'autre arbre primaire interieur otant engage dans ce creux. Le dispositif de synchronisation intermediaire 16 est alors dispose directement au niveau de la sortie de l'arbre primaire interieur apres le creux de l'arbre primaire exterieur. 20 Le premier arbre primaire 4 entraine la sortie 18 par trois liaisons 20, 24, 34, le deuxieme arbre primaire 12 par une quatrieme liaison 28, chaque liaison comportant apres son dernier pignon un dispositif de synchronisation aval 22, 26, 30, 36, permettant de le lier avec son arbre secondaire le portant. La figure 2 prosente dans une premiere colonne les rapports de vitesse, 25 et dans les colonnes suivantes pour chaque rapport les frictions serrees ou les dispositifs de synchronisation engages afin de realiser ce rapport. On a successivement dans la colonne A les freins 8, 10, dans la colonne B l'embrayage 14, dans la colonne C les dispositifs de synchronisation aval des liaisons 22, 26, 30, 36, et dans la cinquieme colonne D le dispositif de 30 synchronisation intermediaire 16 et un dispositif de synchronisation amont 38 de la troisieme liaison 34. 5 En partant du premier arbre primaire 4, la premiere liaison 20 comportant deux pignons realise en engageant son dispositif de synchronisation aval 22, le troisieme rapport avec le premier frein 8 serre donnant sur cette liaison la grande reduction du train planotaire 6, et le quatrieme rapport avec le 5 deuxieme frein 10 serre donnant la petite reduction de ce train planotaire. La deuxieme liaison 24 comportant deux pignons realise en engageant son dispositif de synchronisation aval 26, le sixieme rapport avec le premier frein 8 serre donnant sur cette liaison la grande reduction du train planotaire 6, et le septieme rapport avec le deuxieme frein 10 serre donnant la petite 10 reduction de ce train planotaire. La troisieme liaison 34 comporte trois pignons realisant le rapport de marche arriere, le troisieme pignon permettant d'inverser le sens de rotation par rapport aux autres liaisons, et le dispositif de synchronisation amont 38 dispose avant son premier pignon. 15 La troisieme liaison 34 realise en engageant son dispositif de synchronisation amont 38 et son dispositif de synchronisation aval 36, une marche arriere longue R1 avec le premier frein 8 serre donnant sur cette liaison la grande reduction du train planotaire 6, et une marche arriere courte avec le deuxieme frein 10 serre donnant la petite reduction de ce train 20 planotaire. L'ocart entre le troisieme et le quatrieme rapport, l'ocart entre le sixieme et le septieme rapport, et l'ocart entre la marche arriere longue R1 et la marche arriere courte R2, sont chacun egal a celui entre les deux reductions du train planotaire 6, soit environ 1,3. 25 En partant du deuxieme arbre primaire 12, la quatrieme liaison 28 comportant deux pignons realise en engageant son dispositif de synchronisation aval 30, le cinquieme rapport avec l'embrayage 14 serre donnant sur cette liaison directement la vitesse d'entroe de la motorisation Le deuxieme pignon 32 de cette quatrieme liaison 28 entraine un premier 30 pignon d'un arbre parallele 42, un deuxieme pignon de cet arbre parallele entrainant le troisieme pignon 40 de la troisieme liaison 34. De cette maniere 6 le troisieme pignon 40 de la troisieme liaison 34 tourne dans le meme sens que le deuxieme pignon de la quatrieme liaison 28 en donnant le premier et le deuxieme rapport de la marche avant. Pour le premier rapport de marche avant le dispositif de synchronisation 5 amont 38 de la troisieme liaison 34 est ouvert et le dispositif de synchronisation intermediaire 16 est ferme, ce qui permet d'entrainer le deuxieme arbre primaire 12 par le train planotaire 6 en fermant l'un de ses freins 8, 10. Le dispositif de synchronisation aval 30 de la quatrieme liaison 28 est ouvert, et le dispositif de synchronisation aval 36 de la troisieme liaison 34 est 10 ferme. De cette maniere la grande reduction du train planotaire 6 donnoe par le premier frein 8 est appliquoe sur la quatrieme liaison 28, puis transmise par une reduction suivante et sans inverser le sens de rotation au pignon final 40 de la troisieme liaison 34, pour entrainer la sortie 18 avec son dispositif de synchronisation aval 36. 15 Ensuite en fermant progressivement l'embrayage 14 et en ouvrant le premier frein 8, on obtient un passage sous couple du premier au deuxieme rapport, prosentant un ocart egal a la valeur du grand rapport de reduction soit 1,7. De plus a partir du premier rapport, en fermant le deuxieme frein 10 a la 20 place du premier frein 8 on obtient un rapport intermediaire supplementaire entre le premier et le deuxieme rapport. Pour le troisieme puis le quatrieme rapport on ouvre le dispositif de synchronisation intermediaire 16, et en utilisant le train planotaire 6 et le premier arbre primaire 4 on obtient des passages sous couple vers ces 25 rapports. Ensuite en utilisant l'embrayage 14 et le deuxieme arbre primaire 12 on obtient un passage sous couple vers le cinquieme rapport. Ensuite en revenant vers le premier arbre primaire 4 et en utilisant le train planotaire 6, on obtient des passages sous couple vers le sixieme et le septieme rapport. 30 On notera que les ocarts entre le deuxieme et le troisieme rapport, le quatrieme et le cinquieme rapport, et le cinquieme et le sixieme rapport, sont 7 choisis de maniere indopendante en adaptant la reduction du couple de pignon de leurs liaisons. On peut realiser une gamme de rapport convenant bien pour le confort et pour ('optimisation du rendement du moteur therm ique On obtient une bolte de vitesses comportant des passages sous couple 5 pour tous les rapports, REVENDICATIONS1 - Bolte de vitesses pour vehicule automobile avec au moins sept rapports de vitesse de marche avant et un rapport de marche arriere, comportant deux dispositifs d'entroe a frictions (6, 14) entrainant chacun un arbre primaire (4, 12), ces arbres primaires (4, 12) otant relies a deux arbres secondaires paralleles par des liaisons (20, 24, 28, 34) comportant chacune au moins deux pignons et un dispositif de synchronisation (22, 26, 30, 36) dispose en aval de ces pignons, caracterisee en ce qu'un premier dispositif d'entroe (6) du premier arbre primaire (4) donne deux rapports de reduction d'entroe, en ce que le premier arbre primaire (4) entraine une premiere liaison du troisieme et du quatrieme rapport, une deuxieme liaison du sixieme et du septieme rapport, et une troisieme liaison du rapport de marche arriere comportant trois pignons et un synchroniseur dispose en amont (38), en ce que le deuxieme arbre primaire (12) entraine une quatrieme liaison (28) du cinquieme rapport, le deuxieme pignon (32) de cette quatrieme liaison (28) entrainant avec le meme sens de rotation le troisieme pignon (40) de la troisieme liaison (34) du rapport de marche arriere, et en ce qu'un dispositif de synchronisation intermediaire (16) est dispose entre les deux arbres primaire (4, 12). 2 - Bolte de vitesses selon la revendication 1, caracterisee en ce que le premier dispositif d'entroe (6) comporte un train planotaire commando par deux freins (8, 10). 3 - Bolte de vitesses selon la revendication 1 ou 2, caracterisee en ce que le rapport de reduction d'entroe le plus grand prosente un ocart inforieur a +/-10 % par rapport au carre de l'autre rapport de reduction d'entroe. 4 - Bolte de vitesses selon l'une quelconque des revendications procedentes, caracterisee en ce que le rapport de reduction d'entroe le plus petit est compris entre 1,25 et 1,35. 9 5 - Bolte de vitesses selon l'une quelconque des revendications procedentes, caracterisee en ce que le rapport de reduction d'entroe le plus grand est cornpris entre 1,6 et 1,8. 6 - Bolte de vitesses selon l'une quelconque des revendications 5 procedentes, caracterisee en ce que le deuxierne pignon (32) de la quatrierne liaison (28) entraine le troisierne pignon (40) de la troisierne liaison (34) par deux pignons fixes sur un merne arbre (42). 7 - Bolte de vitesses selon l'une quelconque des revendications procedentes, caracterisee en ce que les deux arbres primaires (4, 12) sont 10 disposes suivant un merne axe. 8 - Bolte de vitesses selon l'une quelconque des revendications procedentes, caracterisee en ce qu'elle comporte une machine electrique de traction. 9 - Vehicule automobile equipe d'une bolte de vitesses a double dispositif 15 d'entroe a frictions (6, 14), caracterise en ce que cette bolte de vitesses est selon l'une quelconque des revendications procedentes.