EP1893893A1 - Boite de vitesses a double embrayage - Google Patents

Boite de vitesses a double embrayage

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Publication number
EP1893893A1
EP1893893A1 EP06743748A EP06743748A EP1893893A1 EP 1893893 A1 EP1893893 A1 EP 1893893A1 EP 06743748 A EP06743748 A EP 06743748A EP 06743748 A EP06743748 A EP 06743748A EP 1893893 A1 EP1893893 A1 EP 1893893A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
speed
gear
shaft
clutch
primary shaft
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP06743748A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Pascal Thery
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of EP1893893A1 publication Critical patent/EP1893893A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/006—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion power being selectively transmitted by either one of the parallel flow paths
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/02—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion
    • F16H3/08—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts
    • F16H3/087—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts characterised by the disposition of the gears
    • F16H3/093—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts characterised by the disposition of the gears with two or more countershafts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/02—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion
    • F16H3/08—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts
    • F16H2003/0807—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts with gear ratios in which the power is transferred by axially coupling idle gears
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
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    • F16H3/02—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion
    • F16H3/08—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts
    • F16H3/087—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts characterised by the disposition of the gears
    • F16H3/093—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts characterised by the disposition of the gears with two or more countershafts
    • F16H2003/0931—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts characterised by the disposition of the gears with two or more countershafts each countershaft having an output gear meshing with a single common gear on the output shaft
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00—Machine element or mechanism
    • Y10T74/19—Gearing
    • Y10T74/19219—Interchangeably locked
    • Y10T74/19233—Plurality of counter shafts

Definitions

  • the present invention relates to a gearbox used for a transmission of a motor vehicle.
  • One type of known dual-clutch automatic gearbox has two primary input shafts each connected to the shaft of an engine by a clutch that can operate dry or in oil.
  • Each primary shaft transmits the movement received from the engine by different gear ratios each defining a gear ratio, hereinafter called speed, to one or more secondary shafts connected to the output of the gearbox to the drive wheels.
  • speed is engaged by the interconnection of a pinion after synchronization of the movement, taken in the order of a multiplication of increasing speed they are arranged alternately on a primary shaft and on the other.
  • the vehicle is started by engaging the ratio giving the highest gear ratio associated with a first primary shaft, then gradually tightening a first clutch driving the shaft to transmit the torque.
  • the passage from the first to the second gear is performed by engaging the second gear disposed on the second input shaft, and simultaneously by closing the second clutch and opening the first, the engine torque is continuously transferred from the first to the second gear.
  • the other gear changes are made in the same way without breaking in the torque transmission, which provides good comfort and high performance.
  • Clutch and gearshift controls include computer-driven actuators with information on engine and vehicle operation, and driver demands.
  • An improvement to this type of gearbox is described in DE-A1 -10015336.
  • the movement of a motor is transmitted by two clutches with two primary shafts arranged along the same axis, each of which can drive in two gears a secondary shaft to achieve four speeds.
  • a laterally offset auxiliary shaft supports a transfer link which can link the two primary shafts in rotation with a certain speed reduction, it is engaged by a sleeve W
  • This transfer link is used to increase the gear ratio of the first gear which gives a first gear for starting the vehicle, and to increase the multiplication of the last gear which gives a sixth gear.
  • this device by adding only two speeds on either side of the range of reports provides little additional possibilities and poorly meets the requirements of a modern embodiment for which it is desired to increase the number of speeds with a succession of speeds. higher rather close. In addition, it is desired to keep lower speeds sufficiently spaced.
  • the present invention is intended in particular to avoid these disadvantages and to provide a simple, effective and economical solution to the problem mentioned above. It relates to a gearbox achieving shifts without breaking torque, which offers a wider range of speeds while maintaining 0 a reduced number of sprockets, good compactness and reduced cost.
  • a gearbox comprising a first and a second primary shaft having a common axis, connected respectively to a first and a second coupling clutch to a motor, and at least one secondary shaft connected to a gearbox.
  • transmission output member the second primary shaft being rotatably connected to a secondary shaft by engaging a first and a third ratio
  • the first primary shaft being rotatably connected to a secondary shaft by the engagement of a second and a fourth report
  • these ratios used 0 directly constituting four speeds of the gearbox and taken in the sequence realizing successively a multiplication of more and more of the speed of the output element, characterized in that the primary shafts can be connected in rotation with each other in the same direction of rotation by the engagement of two transfer links, each being implemented by the engagement of a single synchronizing sleeve, the first transfer link realizing from a rotation of the first primary shaft a reducing the speed of the second primary shaft, the second transfer link achieving a greater reduction in the speed of the second primary shaft.
  • An essential advantage of the gearbox according to the invention is that it makes it possible to add complementary speeds at the beginning or at the end of the range of the four speeds supplied directly by the four gears, which makes it possible to use the gears several times. transfer links in combination with different ratios to achieve a succession of speeds with satisfactory staging, while maintaining a good compactness and a limited number of component.
  • the second transfer link provides a speed reduction at least two times greater than that provided by the first transfer link.
  • the two transfer links are combined with the fourth gear to respectively achieve a first additional speed providing a high multiplication of the rotational speed, and a second additional speed providing a higher multiplication than the first gear.
  • the engine torque can be switched from one clutch to the other for transient operation on the fourth gear used directly, and then the first transfer link is disengaged. , the second transfer link is engaged, and finally the engine torque is shifted between the clutches in the other direction, the motor can permanently provide a drive torque of the drive wheels.
  • a passage of the fourth gear used directly or the first additional gear, at the second additional speed can be realized, from a certain speed of the vehicle, when the driver has released the gas pedal.
  • the two transfer links are combined with the first gear to respectively achieve a first gear additional providing a high gear and an additional second gear providing a gear ratio higher than the first.
  • the first additional gear may be engaged when the vehicle speed decreases below a certain threshold, the second additional gear being engaged when the vehicle is substantially at a standstill.
  • the third ratio can be used in combination with the first transfer link to provide an additional intermediate speed between the second and the third gear used directly, the method of passing from the second gear to the intermediate gear comprising successively the operations following, the third gear is engaged, the engine torque is switched from the first primary shaft to the second primary shaft simultaneously by at least partial closure of the clutch of the second primary shaft and the opening of the clutch of the first primary shaft, the gear ratio of the first primary shaft is disengaged, the transfer link is engaged and finally the engine torque is shifted from the second primary shaft to the first by simultaneously closing the first clutch and opening the second clutch.
  • the outer primary shaft having a longitudinal bore supports the first and third gear drive gears
  • the second inner primary shaft traversing the outer primary shaft supports the second and fourth gear drive gears
  • the synchronization sleeves carried by the auxiliary shaft and carrying out the engagement of the transfer links can be aligned laterally with the outer primary shaft.
  • the second ratio drive gear can be used to drive the auxiliary shaft
  • the third gear drive gear can be used to make the second transfer link.
  • the gearbox may include a first drive shaft driven by the first and third gear, and a second drive shaft driven by the second and fourth gear.
  • the gearbox is fixed axially at the end of a motor, this assembly being arranged transversely between the front wheels of a vehicle.
  • the secondary shaft is axially aligned with the primary shafts.
  • FIG. 1 is a diagram of a gearbox according to the invention.
  • - Figure 2 is a table showing an operation of the gearbox
  • - Figure 3 is a diagram of a gearbox according to a first variant
  • FIG. 4 is a diagram of a gearbox according to a second variant
  • FIG. 5 is a table showing a first variant of operation
  • FIG. 6 is a table showing exemplary values for the first variant of operation
  • FIG. 7 is a table showing a second variant of operation
  • FIG. 8 is a table presenting examples of values for the second variant of operation
  • FIG. 9 is a diagram of a gearbox according to a third variant.
  • FIG. 10 is a diagram of a gearbox according to a fourth variant.
  • FIG. 1 represents a gearbox 1 receiving the movement of a motorisation device, not shown, driving clutches C1 and C2, comprising, arranged along a common axis, a first clutch C1 driving a hollow or external primary shaft 2 comprising a longitudinal bore, and juxtaposed at this first clutch a second clutch C2 driving a second solid or internal primary shaft 4 passing inside the outer primary shaft 2.
  • a secondary shaft 10 receives the movement from the primary shafts and transmits it to the driving wheels of the vehicle by an output gear 6 generally linked to a differential system included in the gearbox. This output gear 6 is at the end of the secondary shaft 10 facing the clutches.
  • the inner primary shaft 4 can drive the secondary shaft 10 by a first gear ratio I 1 comprising a drive gear 11 connected to the inner primary shaft 4 in engagement with a driven pinion 12 carried by the secondary shaft 10, and by a third report called report III, comprising a driving pinion 13 in engagement with a driven pinion 14 also carried by the secondary shaft.
  • a first gear ratio I 1 comprising a drive gear 11 connected to the inner primary shaft 4 in engagement with a driven pinion 12 carried by the secondary shaft 10
  • report III comprising a driving pinion 13 in engagement with a driven pinion 14 also carried by the secondary shaft.
  • Each of these ratios is engaged by linking the driven gear to the secondary shaft 10 by the displacement of a sliding sleeve 16 located axially between the two and having at its ends synchronization and interconnection devices.
  • the outer primary shaft 2 can drive the secondary shaft
  • a second report called report II comprising a driving pinion 17 connected to the outer shaft 2 in engagement with a driven pinion 18 carried by the secondary shaft 10
  • a fourth report called IV ratio comprising a driving pinion 19 engaged with a driven pinion 20 also carried by the secondary shaft.
  • Each of these ratios is engaged by linking the driven pinion to the secondary shaft 10 by the displacement of a sliding sleeve 22 located axially between the two.
  • the four secondary shaft ratios marked I, II, III and IV successively achieve a decreasing gear, which provides the secondary shaft 10 a speed of increasing.
  • An auxiliary shaft 30 parallel and laterally offset from the primary shafts 2, 4 is permanently rotatably connected to the inner primary shaft 4 by a pair of pinions consisting of a pinion 32 connected to the auxiliary shaft 30 in engagement with each other. with drive gear 13 of report III.
  • This auxiliary shaft 30 supports a first transfer link denoted T1 comprising a pair of pinions 34, 36 comprising a pinion 34 that can be secured to the auxiliary shaft 30 by the displacement of a sliding synchronizing sleeve 40, and another pinion 36 connected to the outer primary shaft 2.
  • the two primary shafts are connected in rotation, the ratios of the two pairs of pinions 13, 32 and 34, 36 of this link T1 being chosen so that the speed of the inner primary shaft 4 is reduced relative to that of the outer primary shaft 2 in a ratio called T1 ratio.
  • the gearbox 1 further comprises a second transfer link denoted T2 comprising a pair of pinions 42, 44 the pinion 44 is W
  • the pinion 42 can be rotatably connected to the auxiliary shaft 30 by the sliding sleeve 40.
  • the pinion pairs 34, 36 and 42, 44 of the transfer links T1 and T2 are chosen so that the transfer link T2 produces a speed of 1 auxiliary shaft 30 lower than that produced by the transfer link T1, that is to say that the transfer link T2 driving the inner primary shaft 4 achieves a greater reduction in speed than the transfer link T1 .
  • a pinion 48 is carried by the hub of the pinion 42 and can be connected to it by a sliding sleeve 46, this pinion 48 is engaged with a pinion 50 mounted on a free rotating shaft, which is it is itself engaged with the driving gear 11 of the ratio I. The movement is transmitted coming from the engine by the clutch C1, the pinion torque 44, 42, then by the pinions 48, 50 and 11 to perform a reversal of the direction of the secondary shaft 10 providing a reverse gear.
  • the pinions are axially arranged starting from the clutches C1, C2 in the following order, the pinion torque 34, 36 of the transfer link T1 which is at least partially transversely aligned with the output pinion 6, the ratio II then the IV ratio with the sleeve 22 interposed between 0, the gear pair 42, 44 of the second transfer link T2, the ratio I then the ratio III with the sleeve 16 inserted between the two.
  • the sleeves 40, 46 are substantially transversely aligned with the sleeves 22, 16, respectively, but the transverse distances between the primary shafts 2, 4 and on the one hand the secondary shaft 10, or on the other hand the auxiliary shaft 30, can be relatively reduced, the sleeves having a relatively high outside diameter but not arranged on two close trees directly connected to each other not a pair of gears.
  • the table of FIG. 2 shows an operation of the gear box of FIG. 1, it has a first column 60 indicating the speed noted from 1 to 9, a second column 62 indicating the ratios engaged by the clutch C1 and a third column 64 indicating the ratios engaged by the clutch C2.
  • the first speed is implemented by engaging the ratio I and the transfer link T2, then the clutch C1 is progressively closed to start the vehicle, the torque is transmitted successively by two gear ratios, the transfer link T2 and the gear I
  • the passage of the second speed is accomplished by gradually tilting the motor torque of the outer primary shaft 2 to the inner primary shaft 4 by closing the clutch C2 and simultaneously by opening the clutch Cl
  • the ratio I remains engaged but with a higher internal primary shaft speed 4 which is that of the motor.
  • the transfer link T2 can be disengaged. This transition without breaking torque is shown schematically on the board by a continuous line.
  • the gear II is engaged then the engine torque is gradually switched from the clutch C2 to the clutch C1.
  • the ratio I can be released.
  • the passage in fourth gear is prepared by engaging the report III, then the engine torque is temporarily switched from the clutch C1 to the clutch C2. Then the ratio II is released, the transfer link T2 is engaged, and finally the engine torque is switched back to the opposite of the clutch C2 to C1 clutch. The ratio III is then used with a reduction in speed of the inner primary shaft 4.
  • the transitional transition by the ratio III can be achieved by controlling a sliding of the clutch C2 so as to keep an engine speed greater than or equal to that which will be obtained on the fourth gear.
  • the engine torque is shifted from the clutch C2 to the clutch C1, it can finish the synchronization of the engine speed if it has not been previously completed by the clutch C2.
  • the gear change is progressive with a steady and continuous reduction of the engine speed, the temporary passage by the gear ratio III is not perceptible by the driver, the performance is not degraded by a decrease followed by an increase in the speed of the flywheel which would dissipate energy and slow down the vehicle.
  • the passage of the fifth speed is done by temporarily applying the torque to the ratio III by clamping the clutch C2 while maintaining a sliding, then the transfer link T2 is disengaged, the transfer link T1 is engaged, and the torque is shifted from clutch C2 to clutch C1. Likewise, a sliding of the clutch C2 makes it possible to achieve a steady and continuous decrease in the speed of the engine.
  • the passage of the sixth gear corresponding to the ratio III used directly is done by switching the torque of the clutch C1 to the clutch C2.
  • IV used directly is accomplished by engaging the IV ratio and swinging the torque of the clutch C2 to the clutch C1.
  • the passage of the eighth gear is accomplished by engaging the transfer link T1 and then switching the torque of the clutch C1 to the clutch C2.
  • the ratio IV is used with the transfer link T1 in series, which in this case gives a multiplication of the speed of the outer primary shaft 2 relative to that of the motor.
  • the ninth gear using the ratio IV with the transfer link T2 giving a higher multiplication of the speed of the outer primary shaft 2 relative to that of the motor, can be passed in several ways.
  • the first way is direct from the seventh speed while maintaining the engine torque applied to the wheels, the transfer link T2 is engaged and the engine torque is switched from the clutch C1 to the clutch C2.
  • the second way is carried out starting from the eighth speed while maintaining the engine torque applied to the wheels, transiently passing through the seventh speed by a rocker from the clutch C2 to the clutch C1, then the transfer link T1 is released, the transfer link T2 is engaged and the engine torque is shifted from the clutch C1 to the clutch C2.
  • the transitory passage by the seventh speed causes an increase in the speed of the engine which is limited insofar as the differences between these speeds are reduced, and where these ratios providing a large multiplication of the speed are generally used with engine rotation speeds are quite low.
  • a third way for the passage of the eighth gear to the ninth can be done with a break of torque, the clutch C2 is open, the transfer link T1 is disengaged, the link T2 is engaged, then the clutch C2 is closed .
  • this latter speed is to engage it to reduce the speed of rotation of the engine and therefore its braking power when from the two previous speeds, with a sufficiently high vehicle speed, the driver released the gas pedal .
  • the passage of this report will not be felt by the driver because it takes place in the absence of a driving torque.
  • the box returns to the seventh speed to give a sufficient traction force, then if necessary on the eighth gear without breaking the traction torque.
  • the descents of the gears are also performed without breaking the torque, by reversing the order of operations.
  • the passage from the fifth to the fourth (or from the fourth to the third speed) temporarily uses the ratio III, the engine torque is switched from the clutch C1 to the clutch C2 by controlling the sliding of the clutch C2 to achieve a continuous growth of the engine speed without exceeding the speed it will get on the fourth (or third) speed.
  • the transfer link T1 (or T2) is disengaged, the transfer link T2 (or the ratio II) is engaged and finally the torque of the clutch C2 is shifted towards the clutch Cl
  • the gearbox 1 makes it possible to descend several speeds quickly starting from the ninth or the eighth gear, without commitment of report to pass in seventh gear, then with a single commitment to pass in sixth gear, and finally with a single commitment for pass on the fifth, fourth or third gear.
  • a direct passage from the seventh to the second speed shown on the table by a dashed line also requires a single engagement, the ratio I, then it is accomplished by a tilting of the clutch C1 to the clutch C2. Furthermore, it is possible during the course of driving on a speed to leave engaged in anticipation a report that would be used to descend one or more speeds depending on the probability of driver demand, to reduce the transit time if necessary.
  • Staging speeds of this box is interesting.
  • a rather low value for the reduction of the transfer link T1 for example between 1.15 and 1, 30, and a value of the same order for the difference in speeds between the ratios III and IV, have obtained a succession of discrepancies between the fifth and the eighth gear fairly close together.
  • the differences between the third and the fourth and between the second and third speeds are chosen freely with higher values.
  • the transfer link T2 Between the first and the second speed, the transfer link T2, for example with a gear ratio of between 1.40 and 1.80, achieves a large difference.
  • the fifth or eighth gear is interposed between two speeds whose difference of values is also given by the link of T2 transfer, which limits the differences for the succession of higher speeds.
  • This gearbox 1 is particularly suitable for an end fitting of a motor installed transversely in a vehicle between the wheels, which limits the available length, the reduced number of sleeves and pinions giving it a short axial length.
  • the box can realize up to nine speeds and a reverse using only 4 synchronizing sleeves and a single output shaft, which represents a simple, compact and inexpensive embodiment compared to a conventional solution that requires at least one sleeve for two speeds, and two output shafts.
  • the ratios II and IV are arranged on the inner primary shaft 102 driven by the clutch C1
  • the ratios I and III are arranged on the outer primary shaft 104 driven by the C2 clutch
  • the positions of the two clutches are inverted with respect to Figure 1. It is axially successively starting from the clutches, the output gear 106, the reports I and III with the inserted control sleeve 116, then the reports II and IV with the inserted control sleeve 122.
  • the auxiliary shaft 130 is rotatably connected to the inner primary shaft 102 by a pair of pinions 150, 152 respectively connected to these shafts, and located axially between the reports II and III. Its gear ratio can be chosen independently of the other ratios of the gearbox.
  • the auxiliary shaft 130 supports a pinion 134 which can be secured by a synchronizing sliding sleeve 154, which is engaged with a second pinion 136 connected to the outer primary shaft 104.
  • These pinions are arranged axially between the clutches and the first I ratio, at least partially aligned with the output gear 106.
  • a transfer link T1 is made between the two primary shafts rotating in the same direction in a gear ratio T1 equal to the product of the reduction ratios of the two pairs of successive gears, 152, 150 and 134, 136.
  • the auxiliary shaft 130 supports another pinion 142 that can be secured by a synchronizing sliding sleeve 156, which is engaged with the drive gear 113 of the third gear III.
  • a transfer link T2 is made between the two primary shafts rotating in the same direction, according to a ratio of T2 gear ratio equal to the product of the gear ratios of the two successive pairs of gears, 152, 150 and 142, 113.
  • the engagement sleeve 156 of the T2 transfer link is also used to engage a reverse ratio R by rotating a pinion 148 to the auxiliary shaft 130 which supports it.
  • This pinion 148 is engaged with a pinion 144 free in rotation, itself engaged with the drive gear 111 of the report I, the interposition of an additional pinion 144 reversing the direction of travel.
  • the gearbox 161 shown in FIG. 4 is similar to that of FIG. 3, but the drive of the auxiliary shaft 130 by the inner primary shaft 102 differs, it is carried out by the drive gear 117 of the ratio II which is in With the pinion gear 150 connected to the auxiliary shaft 130.
  • the drive gear 117 being common for the ratio II and the drive of the auxiliary shaft 130, there is one pinion less and the box is axially shorter.
  • the reduction of the transfer link T2 is fixed, it is substantially equal to the difference of reduction between the ratios II and III.
  • a setting parameter of this reduction ratio is obtained.
  • the positions of the transfer links T1, T2 can be exchanged, the synchronization sleeve 156 of the reverse ratio R then serving to engage the transfer link T1.
  • the pinion 136 connected to the outer primary shaft 104 would in this case have a larger diameter, which can make it more difficult to implement particularly with respect to the output pinion 106.
  • the synchronization sleeve 154 of the transfer link T1 is at the end of the auxiliary shaft 130, axially between the clutches and the pinion 134 controlled, and transversely aligned with the output gear 106 which has for advantage of not increasing the axial length of the gearbox.
  • auxiliary shaft 130 does not extend axially beyond the drive pinion 17 of the inner primary shaft 102, so it is shorter than the other trees leaving a free volume at the rear of the box. speeds which makes it easier to accommodate components, including elements of the chassis of the vehicle. This short tree is lighter, cheaper, and has a reduced bending which improves the efficiency and operating noise of the gears.
  • auxiliary shaft is only linked to the primary trees, its position can vary keeping the distance between these trees, following an arc of a circle, which facilitates its implementation.
  • gearbox 101, 161 Another advantage of the gearbox 101, 161 is that the drive gear 111 of the highest gear ratio I transmitting the highest force, is on the outer primary shaft 104 as close as possible to the support bearings of the primary shafts located next to the clutches, which reduces the stress on the trees.
  • the gear 150 connected to the auxiliary shaft 130 is engaged with the drive gear 117 of the second gear II, and the gear 142 of the second transfer link T2, carried by the auxiliary shaft, is in position. taken with a pinion connected to the outer primary shaft 104.
  • the two pinions of the two transfer links T1, T2 linked to the outer primary shaft 104 may have a reduced diameter which facilitates their implantation, particularly with respect to output gear 106.
  • FIGS. 5 and 7 show two examples of possible combinations with a gearbox with two transfer links T1, T2,
  • FIGS. 6 and 8 show examples of gearing values for speeds, which can be produced from FIGS. 5 and 7, respectively. .
  • FIG. 5 represents a mode of operation of the preceding gearboxes
  • the column 160 comprises seven speeds noted from 1 to 7, plus a speed noted 2
  • the second column 162 the state of the clutch C1, 0 for open and 1 for closed
  • the third column 164 the condition of the clutch C2
  • the fourth column 166 the reports and transfers engaged.
  • the first speed uses the ratio I in combination with the transfer link T2 providing a high gear ratio of the primary shaft related to this ratio, it is used for starting the vehicle.
  • the speeds of the second to the fifth directly use the ratios of I to IV.
  • the sixth gear uses the ratio IV in combination with the transfer link T1 which provides a multiplication of the speed of rotation of the primary shaft related to this ratio, the seventh gear also uses the ratio IV with the transfer link T2 which provides a higher speed multiplication.
  • the passages of these two last reports can be realized as those described for Figure 2.
  • An additional speed noted 2- is interposed between the first and the second speed, it uses the ratio I in combination with the transfer link T1 which provides a lower gear ratio than for the first gear. The passage to this speed indicated by a broken line is made from the second speed, engaging the transfer link T1, then switching the torque of the clutch C2 to the clutch C1.
  • this additional speed 2 is as follows.
  • the speed 2- is interesting, the fast and comfortable passage allowed by a small gap provides a speed more geared than the second speed allowing maneuvers that can also be done with a reduced slip clutch C2. If the idle vehicle still arrives almost at a standstill, the first gear is engaged to prepare for the next start. On the other hand, if the driver accelerates, the passage towards the second speed is done smoothly thanks to the difference of reduction low enough, the speed-2 allows accelerations of the vehicle more important than with the second speed, without the losses of time caused by the passage of the first gear.
  • this speed 2- can also be a vehicle starting speed in particular conditions such as on a slippery road, the reduced torque provided to the wheels reducing the risk of slippage.
  • FIG. 6 shows an exemplary embodiment of the operating mode shown in FIG. 5, column 170 has velocity reduction values, column 172 the difference between each velocity, and bottom the total distance 0 between the first and the last. speed. Preferably, there is a gradual reduction of the differences from the first to the sixth speed.
  • the transfer link T2 has a gear ratio (1, 60) higher than the difference between the first and the second gear (1, 50).
  • FIG. 7 illustrates alternatively an 8-speed mode of operation, including an additional speed, the fourth, using the ratio III in series with the transfer link T1.
  • the transition from the third gear to the fourth gear comprises a temporary use of the gear ratio III used directly as shown in FIG. 2, it is realized after having engaged the gearing III, by provisionally applying the torque on this gear by tightening the clutch.
  • FIG. 8 shows an exemplary embodiment of the operating mode 5 shown in FIG. 7. It will be noted that the difference between the fifth and the sixth speed (1, 23) is substantially equal to the reduction of the linkage of FIG. T1 transfer, which allows for a succession of variances from the fourth to the seventh substantially constant speed.
  • (1, 59) can be more than twice as much as that of the transfer link TI 1 which results in a greater difference between the seventh and the eighth speed than for the three previous deviations, realizing a last gear very much down.
  • a greater number of speeds makes it possible to increase the total distance from the first to the last, which can be greater than 8, to achieve a very fast first gear or very high speeds multiplied. It is also possible to achieve faster speeds.
  • the gearbox 201 shown in FIG. 9 has the following variants, two secondary shafts 210, 211 are each connected to an output gear 206, 207 transversely aligned, and the inner primary shaft 102 has its two drive gears 117, 119 axially contiguous. .
  • the first output shaft 210 carries only two driven gears
  • the second output shaft 211 carries only two driven pinions 218, 220 axially contiguous, the synchronizing sleeve 222 is shifted outside the two pinions contiguous on the output pinion side 207.
  • 222 comprises a hub which passes right through the driven pinion 218, then the sleeve 222, to join its synchronization elements which are opposite the axial end of the sleeve opposite the pinions.
  • the synchronizing elements are circumvented by a portion of the sleeve 222 passing radially outwardly, to allow this sleeve to be connected to splines 223 for connection in rotation with the secondary shaft 211.
  • This variant comprising only one sleeve and two driven pinions for each secondary shaft, is axially very short with stiffer trees, it can be housed more easily in a vehicle comprising a transverse arrangement of the engine.
  • Figure 10 shows a gearbox with a secondary output shaft 358 aligned along the motor shaft, which can operate in the modes described above. Axially found starting from the clutches, a pair of pinion
  • a sleeve 374 can rotate the end of the inner primary shaft 352 with that of the output secondary shaft 358 to provide a gear III, pinion torque 370, 372 can rotate the hollow auxiliary shaft 356 to the secondary shaft 358 by the control of the sleeve 374 to achieve a noted ratio I.
  • a sleeve 368 can link in rotation a pinion 386 with the solid auxiliary shaft 354, this pinion 386 being engaged via a pinion 390 mounted on a free shaft in rotation with a pinion 388 connected to the secondary shaft. 358 to make a reverse gear ratio noted R. And finally two pairs of pinions 376, 378 and 380, 382 can link in rotation the solid auxiliary shaft 354 to the secondary shaft 358 by the control of a sleeve 384 placed axially between these couples.
  • the transfer links T1, T2 make it possible to rotate the inner primary shaft 325 to the outer primary shaft 350, the transfer link T2 giving a speed of the inner primary shaft 352 smaller than that given by the linkage of the inner primary shaft 352. T1 transfer. In this way we have two possible speed reductions of the ratios I and III using the clutch C1, and two possible speed increases of the ratios II and IV using the clutch C2.
  • transfer links T1 and T2 are engaged by a movement of a single sleeve which simplifies the order and reduces costs.

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Abstract

Boîte de vitesses comportant deux arbres primaires (2, 4) , liés chacun à un embrayage (Cl , C2) d'accouplement à un moteur, et au moins un arbre secondaire (10) , chaque arbre primaire (2, 4) pouvant être lié en rotation à un arbre secondaire (10) par l'engagement de deux rapports gui utilisés directement constituent deux vitesses de la boîte de vitesses, caractérisée en ce que les arbres primaires peuvent être liés en rotation entre eux suivant un même sens de rotation, par l'engagement de deux liaisons de transfert (Tl , T2) disposées sur l'arbre auxiliaire (30) , chacune étant mise en oevre par l'engagement d'un seul manchon de synchronisation (16, 22) , la première liaison de transfert (Tl) réalisant à partir d'une rotation du premier arbre primaire (2) une réduction de la vitesse du deuxième arbre primaire (4) , la deuxième liaison de transfert (T2) réalisant une réduction plus importante de la vitesse du deuxième arbre primaire (4) .

Description

BOITE DE VITESSES A DOUBLE EMBRAYAGE
La présente invention concerne une boîte de vitesses utilisée pour une transmission d'un véhicule automobile.
Un type de boîte de vitesses automatique connu à double embrayage comporte deux arbres primaires d'entrée liés chacun à l'arbre d'un moteur par un embrayage qui peut fonctionner à sec ou dans l'huile. Chaque arbre primaire transmet le mouvement reçu du moteur par différents rapports de démultiplication définissant chacun une vitesse de démultiplication, appelée par la suite vitesse, à un ou plusieurs arbres secondaires liés à la sortie de la boîte de vitesses vers les roues motrices. Chaque vitesse est engagée par le crabotage d'un pignon après synchronisation du mouvement, prisent dans l'ordre d'une multiplication de vitesse croissante elles sont disposées alternativement sur un arbre primaire et sur l'autre.
Le démarrage du véhicule s'effectue en engageant le rapport donnant la démultiplication la plus élevée lié à un premier arbre primaire, puis en serrant progressivement un premier embrayage entraînant cet arbre pour transmettre le couple. Le passage du premier au deuxième rapport est effectué en engageant le deuxième rapport disposé sur le deuxième arbre primaire, puis simultanément en fermant le second embrayage et en ouvrant le premier, le couple du moteur est transféré de manière continue du premier au second rapport. Les autres changements de vitesses sont réalisés de la même manière sans rupture dans la transmission du couple, ce qui procure un bon confort et des performances élevées.
Les commandes des embrayages et des dispositifs d'engagement des rapports comprennent des actionneurs pilotés par un calculateur disposant d'informations sur le fonctionnement du moteur et du véhicule, et sur les demandes du conducteur. Un perfectionnement à ce type de boîte de vitesses est décrit dans le document DE-A1 -10015336. Le mouvement d'un moteur est transmis par deux embrayages à deux arbres primaires disposés suivant un même axe, chacun pouvant entraîner par deux rapports un arbre secondaire pour réaliser quatre vitesses. Un arbre auxiliaire décalé latéralement supporte une liaison de transfert qui peut lier en rotation les deux arbres primaires avec une certaine démultiplication de la vitesse, elle est engagée par un manchon W
2 coulissant agissant sur un synchronisateur. L'embrayage d'un arbre primaire étant fermé, le mouvement est transmis par la liaison de transfert à l'autre arbre primaire puis vers l'arbre secondaire par un des rapports, la démultiplication de la liaison de transfert se combinant avec celle du rapport 5 utilisé pour réaliser une vitesse supplémentaire.
Cette liaison de transfert est utilisée pour augmenter la démultiplication du premier rapport ce qui donne une première vitesse pour le démarrage du véhicule, et pour augmenter la multiplication du dernier rapport ce qui donne une sixième vitesse. 0 Toutefois, ce dispositif en ajoutant seulement deux vitesses de part et d'autre de la gamme des rapports apporte peu de possibilités supplémentaires et répond mal aux exigences d'une réalisation moderne pour laquelle on souhaite augmenter le nombre de vitesses avec une succession de vitesses supérieures assez rapprochée. De plus, on souhaite garder des vitesses 5 inférieures assez espacées.
La présente invention a notamment pour but d'éviter ces inconvénients et d'apporter une solution simple, efficace et économique au problème précité. Elle a pour objet une boîte de vitesses réalisant des changements de vitesses sans rupture du couple, qui propose un plus grand choix de vitesses tout en 0 conservant un nombre réduit de pignons, une bonne compacité et un coût réduit.
Elle propose à cet effet une boîte de vitesses comportant un premier et un deuxième arbre primaire disposant d'un axe commun, liés à respectivement un premier et un deuxième embrayage d'accouplement à un 5 moteur, et au moins un arbre secondaire lié à un élément de sortie de la boîte de vitesses, le deuxième arbre primaire pouvant être lié en rotation à un arbre secondaire par l'engagement d'un premier et d'un troisième rapport, le premier arbre primaire pouvant être lié en rotation à un arbre secondaire par l'engagement d'un deuxième et d'un quatrième rapport, ces rapports utilisés 0 directement constituant quatre vitesses de la boîte de vitesses, et pris dans l'ordre réalisant successivement une multiplication de plus en plus grande de la vitesse de l'élément de sortie, caractérisée en ce que les arbres primaires peuvent être liés en rotation entre eux suivant un même sens de rotation par l'engagement de deux liaisons de transfert, chacune étant mise en œuvre par 5 l'engagement d'un seul manchon de synchronisation, la première liaison de transfert réalisant à partir d'une rotation du premier arbre primaire une réduction de la vitesse du deuxième arbre primaire, la deuxième liaison de transfert réalisant une réduction plus importante de la vitesse du deuxième arbre primaire.
Un avantage essentiel de la boîte de vitesses suivant l'invention est qu'elle permet d'ajouter des vitesses complémentaires au début ou à la fin de la gamme des quatre vitesses fournies directement par les quatre rapports, ce qui permet en utilisant plusieurs fois les liaisons de transfert en combinaison avec différents rapports de réaliser une succession de vitesses avec un étagement satisfaisant, tout en conservant une bonne compacité et un nombre de composant limité.
De préférence, la deuxième liaison de transfert procure une réduction de vitesse au moins deux fois supérieure à celle procurée par la première liaison de transfert.
Avantageusement, les deux liaisons de transfert sont combinées avec le quatrième rapport pour réaliser respectivement une première vitesse supplémentaire apportant une multiplication élevée de la vitesse de rotation, et une deuxième vitesse supplémentaire apportant une multiplication plus élevée que la première vitesse.
Pour un passage indirect de la première vitesse supplémentaire à la deuxième vitesse supplémentaire, on peut basculer le couple moteur d'un embrayage à l'autre pour un fonctionnement de manière transitoire sur le quatrième rapport utilisé directement, puis la première liaison de transfert est dégagée, la deuxième liaison de transfert est engagée, et enfin le couple moteur est rebasculé entre les embrayages dans l'autre sens, le moteur pouvant fournir en permanence un couple d'entraînement des roues motrices.
Pour un passage direct de la première vitesse supplémentaire à la deuxième vitesse supplémentaire, on peut aussi ouvrir l'embrayage transmettant le couple, puis la première liaison de transfert est dégagée, la deuxième liaison de transfert est engagée, et enfin le même embrayage est refermé.
Un passage du quatrième rapport utilisé directement ou de la première vitesse supplémentaire, à la deuxième vitesse supplémentaire peut se réaliser, à partir d'une certaine vitesse du véhicule, quand le conducteur a relâché la pédale de gaz. Avantageusement, les deux liaisons de transfert sont combinées avec le premier rapport pour réaliser respectivement une première vitesse supplémentaire apportant une démultiplication élevée et une deuxième vitesse supplémentaire apportant une démultiplication plus élevée que la première.
Le véhicule roulant sur le premier rapport utilisé directement, la première vitesse supplémentaire peut être engagée quand la vitesse du véhicule diminue en dessous d'un certain seuil, la deuxième vitesse supplémentaire étant engagée quand le véhicule est pratiquement à l'arrêt.
D'autre part, le troisième rapport peut être utilisé en combinaison avec la première liaison de transfert pour fournir une vitesse supplémentaire intermédiaire entre le deuxième et le troisième rapport utilisés directement, le procédé de passage du deuxième rapport à la vitesse intermédiaire comprenant successivement les opérations suivantes, le troisième rapport est engagé, le couple moteur est basculé du premier arbre primaire vers le deuxième arbre primaire par simultanément la fermeture au moins partielle de l'embrayage du deuxième arbre primaire et l'ouverture de l'embrayage du premier arbre primaire, le rapport de démultiplication du premier arbre primaire est dégagé, la liaison de transfert est engagée et enfin le couple moteur est rebasculé du deuxième arbre primaire vers le premier par simultanément la fermeture du premier embrayage et l'ouverture du deuxième embrayage.
Suivant une caractéristique de l'invention, l'arbre primaire extérieur comportant un perçage longitudinal supporte les pignons menant du premier et du troisième rapport, le deuxième arbre primaire intérieur traversant l'arbre primaire extérieur supporte les pignons menant du deuxième et du quatrième rapport.
Les manchons de synchronisation portés par l'arbre auxiliaire et réalisant l'engagement des liaisons de transfert peuvent se trouver alignés latéralement avec l'arbre primaire extérieur.
Le pignon menant du deuxième rapport peut être utilisé pour entraîner l'arbre auxiliaire, le pignon menant du troisième rapport pouvant être utilisé pour réaliser la deuxième liaison de transfert. En variante, la boîte de vitesses peut comporter un premier arbre secondaire entraîné par le premier et le troisième rapport, et un deuxième arbre secondaire entraîné par le deuxième et le quatrième rapport.
Suivant une disposition particulière, la boîte de vitesses est fixée axialement en bout d'un moteur, cet ensemble étant disposé transversalement entre les roues avant motrices d'un véhicule. Suivant une autre disposition particulière, l'arbre secondaire est axialement aligné avec les arbres primaires.
L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques et avantages apparaîtront plus clairement à la lecture de la description détaillée ci-après donnée à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés dans lesquels :
- la figure 1 est un schéma d'une boîte de vitesses suivant l'invention ;
- la figure 2 est un tableau présentant un fonctionnement de la boîte de vitesses ; - la figure 3 est un schéma d'une boîte de vitesses selon une première variante;
- la figure 4 est un schéma d'une boîte de vitesses selon une deuxième variante;
- la figure 5 est un tableau présentant une première variante de fonctionnement ;
- la figure 6 est un tableau présentant des exemples de valeurs pour la première variante de fonctionnement ;
- la figure 7 est un tableau présentant une deuxième variante de fonctionnement ; - la figure 8 est un tableau présentant des exemples de valeurs pour la deuxième variante de fonctionnement ;
- la figure 9 est un schéma d'une boîte de vitesses selon une troisième variante ;
- la figure 10 est un schéma d'une boîte de vitesses selon une quatrième variante.
La figure 1 représente une boîte de vitesses 1 recevant le mouvement d'une motorisation non représentée entraînant des embrayages C1 et C2, comportant disposés suivant un axe commun un premier embrayage C1 entraînant un arbre primaire creux ou extérieur 2 comprenant un perçage longitudinal, et juxtaposé à ce premier embrayage un deuxième embrayage C2 entraînant un deuxième arbre primaire plein ou intérieur 4 passant à l'intérieur de l'arbre primaire extérieur 2. Un arbre secondaire 10 reçoit le mouvement venant des arbres primaires et le transmet aux roues motrices du véhicule par un pignon de sortie 6 généralement lié à un système de différentiel inclus dans la boîte de vitesses. Ce pignon de sortie 6 se trouve à l'extrémité de l'arbre secondaire 10 tournée vers les embrayages. W
6
L'arbre primaire intérieur 4 peut entraîner l'arbre secondaire 10 par un premier rapport appelé rapport I1 comprenant un pignon menant 11 lié à l'arbre primaire intérieur 4 en prise avec un pignon mené 12 porté par l'arbre secondaire 10, et par un troisième rapport appelé rapport III, comprenant un 5 pignon menant 13 en prise avec un pignon mené 14 porté aussi par l'arbre secondaire. Chacun de ces rapports est engagé en liant le pignon mené à l'arbre secondaire 10 par le déplacement d'un manchon coulissant 16 situé axialement entre les deux et comportant à ses extrémités des dispositifs de synchronisation et de crabotage. 0 De même, l'arbre primaire extérieur 2 peut entraîner l'arbre secondaire
10 par un deuxième rapport appelé rapport II, comprenant un pignon menant 17 lié à l'arbre extérieur 2 en prise avec un pignon mené 18 porté par l'arbre secondaire 10, et par un quatrième rapport appelé rapport IV, comprenant un pignon menant 19 en prise avec un pignon mené 20 porté aussi par l'arbre 5 secondaire. Chacun de ces rapports est engagé en liant le pignon mené à l'arbre secondaire 10 par le déplacement d'un manchon coulissant 22 situé axialement entre les deux.
Les quatre rapports d'arbre secondaire notés I, II, III et IV réalisent successivement une démultiplication décroissante, qui procure à l'arbre 0 secondaire 10 une vitesse de plus en plus grande.
Un arbre auxiliaire 30 parallèle et latéralement décalé par rapport aux arbres primaires 2, 4 est lié en rotation de manière permanente à l'arbre primaire intérieur 4 par un couple de pignons constitué d'un pignon 32 lié à l'arbre auxiliaire 30 en prise avec le pignon menant 13 du rapport III. Cet arbre 5 auxiliaire 30 supporte une première liaison de transfert notée T1 comportant un couple de pignons 34, 36 comprenant un pignon 34 pouvant être rendu solidaire de l'arbre auxiliaire 30 par le déplacement d'un manchon coulissant de synchronisation 40, et un autre pignon 36 lié à l'arbre primaire extérieur 2.
Par l'engagement de la liaison de transfert T1 , on lie en rotation les deux 0 arbres primaires, les rapports des deux couples de pignons 13, 32 et 34, 36 de cette liaison T1 étant choisis de manière à ce que la vitesse de l'arbre primaire intérieur 4 soit réduite par rapport à celle de l'arbre primaire extérieur 2 suivant un rapport appelé rapport T1.
La boîte de vitesses 1 comporte de plus une deuxième liaison de 5 transfert notées T2 comportant un couple de pignons 42, 44 le pignon 44 est W
lié à l'arbre primaire extérieur 2, le pignon 42 peut être lié en rotation à l'arbre auxiliaire 30 par le manchon coulissant 40.
A partir d'une rotation de l'arbre primaire extérieur 2, les couples de pignons 34, 36 et 42, 44 des liaisons de transfert T1 et T2 sont choisis de 5 manière à ce que la liaison de transfert T2 produise une vitesse de l'arbre auxiliaire 30 plus faible que celle produite par la liaison de transfert T1 , c'est-à- dire que la liaison de transfert T2 entraînant l'arbre primaire intérieur 4 réalise une plus grande démultiplication de la vitesse que la liaison de transfert T1. Sur l'arbre auxiliaire 30, un pignon 48 est porté par le moyeu du pignon 0 42 et peut lui être lié par un manchon coulissant 46, ce pignon 48 est en prise avec un pignon 50 monté sur un arbre libre en rotation, qui est lui-même en prise avec le pignon menant 11 du rapport I. Le mouvement est transmis en venant du moteur par l'embrayage C1 , le couple de pignon 44, 42, puis par les pignons 48, 50 et 11 pour réaliser une inversion du sens de marche de l'arbre 5 secondaire 10 fournissant un rapport de marche arrière.
Les pignons sont axialement disposés en partant des embrayages C1 , C2 dans l'ordre suivant, le couple de pignon 34, 36 de la liaison de transfert T1 qui est au moins partiellement aligné transversalement avec le pignon de sortie 6, le rapport II puis le rapport IV avec le manchon 22 intercalé entre les 0 deux, le couple de pignon 42, 44 de la deuxième liaison de transfert T2, le rapport I puis le rapport III avec le manchon 16 intercalé entre les deux.
On notera que les manchons 40, 46 sont sensiblement alignés transversalement avec respectivement les manchons 22, 16, cependant les distances transversales entre les arbres primaires 2, 4 et d'une part l'arbre 5 secondaire 10, ou d'autre part l'arbre auxiliaire 30, peuvent être relativement réduite, les manchons ayant un diamètre extérieur assez élevé mais n'étant pas disposés sur deux arbres proches liés entre eux directement pas un couple de pignons.
Le tableau de la figure 2 présente un fonctionnement de la boîte de 0 vitesses de la figure 1 , il possède une première colonne 60 indiquant la vitesse notée de 1 à 9, une deuxième colonne 62 indiquant les rapports engagés par l'embrayage C1 et une troisième colonne 64 indiquant les rapports engagés par l'embrayage C2.
La première vitesse est mise en oeuvre en engageant le rapport I et la 5 liaison de transfert T2, puis l'embrayage C1 est progressivement fermé pour démarrer le véhicule, le couple est transmis successivement par deux démultiplications, la liaison de transfert T2 et le rapport I
Le passage de la deuxième vitesse s'accompli en basculant progressivement le couple moteur de l'arbre primaire extérieur 2 vers l'arbre primaire intérieur 4 en fermant l'embrayage C2 et simultanément en ouvrant l'embrayage Cl Le rapport I reste engagé mais avec une vitesse d'arbre primaire intérieur 4 plus élevée qui est celle du moteur. En fin de passage, la liaison de transfert T2 peut être dégagée. Ce passage sans rupture de couple est schématisé sur le tableau par un trait continu. Pour le passage en troisième vitesse, le rapport II est engagé puis le couple moteur est basculé progressivement de l'embrayage C2 vers l'embrayage C1. En fin de passage, le rapport I peut être dégagé.
Le passage en quatrième vitesse est préparé en engageant le rapport III, puis le couple moteur est basculé temporairement de l'embrayage C1 vers l'embrayage C2. Ensuite le rapport II est dégagé, la liaison de transfert T2 est engagée, et enfin le couple moteur est rebasculé à l'inverse de l'embrayage C2 vers l'embrayage C1. On utilise alors le rapport III avec une réduction de vitesse de l'arbre primaire intérieur 4.
Le passage transitoire par le rapport III peut être réalisé en contrôlant un glissement de l'embrayage C2 de manière à garder une vitesse du moteur supérieure ou égale à celle qui sera obtenue sur la quatrième vitesse. Lorsque le couple moteur est rebasculé de l'embrayage C2 vers l'embrayage C1 , ce dernier peut finir la synchronisation de la vitesse du moteur si elle n'a pas été terminée précédemment par l'embrayage C2. De cette manière, le changement de vitesse est progressif avec une réduction régulière et continue de la vitesse du moteur, le passage temporaire par le rapport III n'est pas perceptible par le conducteur, les performances ne sont pas dégradées par une baisse suivie d'une augmentation de la vitesse du volant moteur qui dissiperaient de l'énergie et freineraient le véhicule. Le passage de la cinquième vitesse se fait en appliquant provisoirement le couple sur le rapport III par le serrage de l'embrayage C2 tout en maintenant un glissement, puis la liaison de transfert T2 est dégagée, la liaison de transfert T1 est engagée, et le couple est rebasculé de l'embrayage C2 vers l'embrayage C1. De même, un glissement de l'embrayage C2 permet de réaliser une baisse régulière et continue de la vitesse du moteur. Le passage de la sixième vitesse correspondant au rapport III utilisé directement se fait en basculant le couple de l'embrayage C1 vers l'embrayage C2. Le passage de la septième vitesse correspondant au rapport
IV utilisé directement s'accompli en engageant le rapport IV et en basculant le couple de l'embrayage C2 vers l'embrayage C1.
Le passage de la huitième vitesse s'accompli en engageant la liaison de transfert T1 puis en basculant le couple de l'embrayage C1 vers l'embrayage C2. Le rapport IV est utilisé avec la liaison de transfert T1 en série, qui donne dans ce cas une multiplication de la vitesse de l'arbre primaire extérieur 2 par rapport à celle du moteur.
La neuvième vitesse utilisant le rapport IV avec la liaison de transfert T2 donnant une multiplication plus forte de la vitesse de l'arbre primaire extérieur 2 par rapport à celle du moteur, peut être passée de plusieurs manières.
La première manière est directe à partir de la septième vitesse en maintenant le couple moteur appliqué aux roues, la liaison de transfert T2 est engagée puis le couple moteur est basculé de l'embrayage C1 vers l'embrayage C2. La deuxième manière est réalisée à partir de la huitième vitesse en maintenant le couple moteur appliqué aux roues, en passant de manière transitoire par la septième vitesse par une bascule de l'embrayage C2 vers l'embrayage C1 , puis la liaison de transfert T1 est dégagée, la liaison de transfert T2 est engagée et le couple moteur est rebasculé de l'embrayage C1 vers l'embrayage C2. Dans ce cas, le passage transitoire par la septième vitesse entraîne une augmentation de la vitesse du moteur qui est limitée dans la mesure où les écarts entre ces vitesses sont réduits, et où ces rapports procurant une multiplication importante de la vitesse sont généralement utilisés avec des vitesses de rotation du moteur assez faibles.
Une troisième manière pour le passage de la huitième vitesse vers la neuvième peut se faire avec une rupture du couple, l'embrayage C2 est ouvert, la liaison de transfert T1 est dégagée, la liaison T2 est engagée, puis l'embrayage C2 est refermé.
Une utilisation particulière de cette dernière vitesse consiste à l'engager pour réduire la vitesse de rotation du moteur et donc sa puissance de freinage quand à partir des deux vitesses précédentes, avec une vitesse du véhicule suffisamment élevée, le conducteur a relâché la pédale de gaz. Le passage de ce rapport ne sera pas ressenti par le conducteur car il a lieu en l'absence d'un couple moteur. A la première sollicitation de la pédale de gaz la boîte repasse sur la septième vitesse pour donner une force de traction suffisante, puis si nécessaire sur la huitième vitesse sans rupture du couple de traction.
Les descentes des vitesses sont réalisées aussi sans rupture du couple, en inversant l'ordre des opérations. Le passage de la cinquième vers la quatrième (ou de la quatrième vers la troisième vitesse) utilise temporairement le rapport III, le couple moteur est basculé de l'embrayage C1 vers l'embrayage C2 en contrôlant le glissement de l'embrayage C2 pour réaliser une croissance continue de la vitesse du moteur sans dépasser la vitesse qu'il obtiendra sur la quatrième (ou la troisième) vitesse. Puis la liaison de transfert T1 (ou T2) est dégagée, la liaison de transfert T2 (ou le rapport II) est engagée et enfin on rebascule le couple de l'embrayage C2 vers l'embrayage Cl
La boîte de vitesses 1 permet de descendre rapidement plusieurs vitesses en partant de la neuvième ou de la huitième vitesse, sans engagement de rapport pour passer en septième vitesse, puis avec un seul engagement pour passer en sixième vitesse, et enfin avec un seul engagement pour passer sur la cinquième, la quatrième ou la troisième vitesse.
Un passage direct de la septième à la deuxième vitesse représenté sur le tableau par un trait interrompu nécessite aussi un seul engagement, le rapport I, puis il s'accompli par un basculement de l'embrayage C1 vers l'embrayage C2. Par ailleurs, II est possible en cours de roulage sur une vitesse de laisser engagé par anticipation un rapport qui serait utilisé pour descendre une ou plusieurs vitesses suivant la probabilité de demande du conducteur, pour réduire le temps de passage le cas échéant.
L'étagement des vitesses de cette boîte est intéressant. En choisissant une valeur assez faible pour la démultiplication de la liaison de transfert T1 , par exemple comprise entre 1,15 et 1 ,30, et une valeur du même ordre pour l'écart de vitesses entre les rapports III et IV, ont obtient une succession d'écarts entre la cinquième et la huitième vitesse assez rapprochés. Les écarts entre la troisième et la quatrième ainsi qu'entre la deuxième et la troisième vitesse sont choisis librement avec des valeurs plus élevées.
Entre la première et la deuxième vitesse, la liaison de transfert T2, avec par exemple une démultiplication comprise entre 1 ,40 et 1 ,80, réalise un écart élevé. De plus, la cinquième ou la huitième vitesse sont intercalées entre deux vitesses dont la différence des valeurs est donnée aussi par la liaison de transfert T2, ce qui limite les écarts pour la succession des vitesses supérieures.
Cette boîte de vitesses 1 est convient particulièrement pour un montage en bout d'un moteur installé transversalement dans un véhicule entre les roues, ce qui limite la longueur disponible, le nombre réduit de manchons et de pignons lui procurant une faible longueur axiale. La boîte peut réaliser jusqu'à neuf vitesses et une marche arrière en utilisant seulement 4 manchons de synchronisation et un seul arbre de sortie, ce qui représente une réalisation simple, compacte et peu onéreuse comparé à une solution classique qui nécessite au moins un manchon pour deux vitesses, et deux arbres de sortie.
Sur la boîte de vitesses 101 présentée figure 3, les rapports II et IV sont disposés sur l'arbre primaire intérieur 102 entraîné par l'embrayage C1 , alors que les rapports I et III sont disposés sur l'arbre primaire extérieur 104 entraîné par l'embrayage C2, les positions des deux embrayages sont donc inversés par rapport à la figure 1. On a axialement successivement en partant des embrayages, le pignon de sortie 106, les rapports I et III avec le manchon de commande 116 intercalé, puis les rapports II et IV avec le manchon de commande 122 intercalé.
L'arbre auxiliaire 130 est lié en rotation à l'arbre primaire intérieur 102 par un couple de pignons 150, 152 liés respectivement à ces arbres, et situés axialement entre les rapports II et III. Son rapport de démultiplication peut être choisi indépendamment des autres rapports de la boîte de vitesses.
L'arbre auxiliaire 130 supporte un pignon 134 pouvant être rendu solidaire par un manchon coulissant de synchronisation 154, qui est en prise avec un deuxième pignon 136 lié à l'arbre primaire extérieur 104. Ces pignons sont disposés axialement entre les embrayages et le premier rapport I, au moins partiellement alignés avec le pignon de sortie 106. Par l'engagement de ce pignon 134, on réalise une liaison de transfert T1 entre les deux arbres primaires tournant dans le même sens suivant un rapport de démultiplication T1 égal au produit des rapports de démultiplication des deux couples de pignons successifs, 152, 150 et 134, 136.
L'arbre auxiliaire 130 supporte un autre pignon 142 pouvant être rendu solidaire par un manchon coulissant de synchronisation 156, qui est en prise avec le pignon menant 113 du troisième rapport III. De la même manière par l'engagement de ce pignon 156, on réalise une liaison de transfert T2 entre les deux arbres primaires tournant dans le même sens, suivant un rapport de démultiplication T2 égal au produit des rapports de démultiplication des deux couples de pignons successifs, 152, 150 et 142, 113.
Le manchon 156 d'engagement de la liaison de transfert T2 est aussi utilisé pour engager un rapport de marche arrière R en liant en rotation un pignon 148 à l'arbre auxiliaire 130 qui le supporte. Ce pignon 148 est en prise avec un pignon 144 libre en rotation, lui-même en prise avec le pignon menant 111 du rapport I, l'interposition d'un pignon supplémentaire 144 réalisant une inversion du sens de marche.
La boîte de vitesses 161 présentée figure 4 est similaire de celle de la figure 3, mais l'entraînement de l'arbre auxiliaire 130 par l'arbre primaire intérieur 102 diffère, il est réalisé par le pignon menant 117 du rapport II qui est en prise avec le pignon 150 lié à l'arbre auxiliaire 130. Le pignon menant 117 étant commun pour le rapport II et l'entraînement de l'arbre auxiliaire 130, on a un pignon en moins et la boîte est axialement plus courte. Par contre, la démultiplication de la liaison de transfert T2 est fixée, elle est sensiblement égale à l'écart de démultiplication entre les rapports II et III. Toutefois, en modifiant la distance entre l'arbre auxiliaire 130 et les arbres primaires 102, 104, on obtient un paramètre de réglage de cette démultiplication. Les positions des liaisons de transfert T1 , T2 peuvent être échangées, le manchon de synchronisation 156 du rapport de marche arrière R servant alors à engager la liaison de transfert T1. Toutefois, le pignon 136 lié à l'arbre primaire extérieur 104 aurait dans ce cas un diamètre plus important, ce qui peut rendre plus difficile son implantation notamment par rapport au pignon de sortie 106.
On notera que le manchon de synchronisation 154 de la liaison de transfert T1 se trouve à l'extrémité de l'arbre auxiliaire 130, axialement entre les embrayages et le pignon 134 commandé, et transversalement aligné avec le pignon de sortie 106 ce qui a pour avantage de ne pas augmenter la longueur axiale de la boîte de vitesses.
De plus, l'arbre auxiliaire 130 ne s'étend pas axialement au-delà du pignon menant 17 de l'arbre primaire intérieur 102, il est donc plus court que les autres arbres laissant un volume libre à l'arrière de la boîte de vitesses qui permet de loger plus facilement des composants, notamment des éléments du châssis du véhicule. Cet arbre court est plus léger, moins cher, et a une flexion réduite ce qui permet d'améliorer le rendement et le bruit de fonctionnement des engrenages.
Par ailleurs, l'arbre auxiliaire n'étant lié qu'aux arbres primaires, sa position peut varier en conservant la distance entre ces arbres, suivant un arc de cercle, ce qui facilite son implantation.
Un autre avantage de la boîte de vitesses 101 , 161 est que le pignon menant 111 du rapport le plus démultiplié I transmettant la force la plus élevée, se trouve sur l'arbre primaire extérieur 104 au plus près des paliers de support des arbres primaires situés à côté des embrayages, ce qui réduit les contraintes sur les arbres.
Suivant une variante non représentée, le pignon 150 lié à l'arbre auxiliaire 130 est en prise avec le pignon menant 117 du deuxième rapport II, et le pignon 142 de la deuxième liaison de transfert T2, porté par l'arbre auxiliaire, est en prise avec un pignon lié à l'arbre primaire extérieur 104. De cette manière les deux pignons des deux liaisons de transfert T1 , T2 liés à l'arbre primaire extérieur 104 peuvent avoir un diamètre réduit ce qui facilite leur implantation, notamment par rapport au pignon de sortie 106.
Les figures 5 et 7 présentent deux exemples de combinaisons réalisables avec une boîte de vitesses à deux liaisons de transfert T1 , T2, les figures 6 et 8 présentent des exemples de valeurs de démultiplication pour les vitesses, réalisables à partir respectivement des figures 5 et 7.
La figure 5 représente un mode de fonctionnement des boîtes de vitesses précédentes, la colonne 160 comprend sept vitesses notées de 1 à 7, plus une vitesse notée 2-, la deuxième colonne 162 l'état de l'embrayage C1, 0 pour ouvert et 1 pour fermé, la troisième colonne 164 l'état de l'embrayage C2, et la quatrième colonne 166 les rapports et les transferts engagés.
La première vitesse utilise le rapport I en combinaison avec la liaison de transfert T2 procurant une forte démultiplication de la vitesse de l'arbre primaire lié à ce rapport, elle est utilisée pour le démarrage du véhicule. Les vitesses de la deuxième à la cinquième utilisent directement les rapports de I à IV. La sixième vitesse utilise le rapport IV en combinaison avec la liaison de transfert T1 qui procure une multiplication de la vitesse de rotation de l'arbre primaire lié à ce rapport, la septième vitesse utilise aussi le rapport IV avec la liaison de transfert T2 qui procure une multiplication de vitesse plus élevée. Les passages de ces deux derniers rapports peuvent se réaliser comme ceux décrits pour la figure 2. Une vitesse additionnelle notée 2- est intercalée entre la première et la deuxième vitesse, elle utilise le rapport I en combinaison avec la liaison de transfert T1 ce qui procure une démultiplication moins élevée que pour la première vitesse. Le passage vers cette vitesse indiqué par un trait interrompu est réalisé à partir de la deuxième vitesse, en engageant la liaison de transfert T1, puis en basculant le couple de l'embrayage C2 vers l'embrayage C1.
Une utilisation possible de cette vitesse supplémentaire 2- est la suivante. Le véhicule roulant sur la deuxième vitesse, lors d'un ralentissement important sans toutefois arriver à l'arrêt, par exemple lorsque le véhicule tourne dans un carrefour en ville à moins de 10 km/h, le concepteur d'une boîte de vitesse classique a le choix entre soit prévoir de repasser la première vitesse, ce qui, nécessitant un temps de synchronisation important et une relance du moteur à une vitesse de rotation beaucoup plus élevée, est lent et inconfortable compte tenue de l'écart de démultiplication entre la première et la deuxième vitesse, de plus il faudra peu de temps après passer à nouveau la deuxième vitesse, ou soit prévoir de rester sur la seconde vitesse.
Dans ce dernier cas, si la vitesse de rotation du moteur descend trop bas le moteur tourne de manière de plus en plus irrégulière ce qui est inconfortable et peu endommager le moteur et ses équipements, on est obligé de prévoir un glissement de l'embrayage C2 pour maintenir une vitesse de rotation suffisante. L'énergie dissipée par l'embrayage, réchauffement et l'usure sont alors d'autant plus élevés que la différence de vitesse est importante. De plus, le couple n'est pas multiplié.
La vitesse 2- est intéressante, le passage rapide et confortable permis par un écart peu élevé procure une vitesse plus démultipliée que la deuxième vitesse permettant des manœuvres qui peuvent se faire aussi avec un glissement réduit de l'embrayage C2. Si le véhicule ralenti encore arrivant quasiment à l'arrêt, la première vitesse est engagée pour préparer le démarrage suivant. Par contre si le conducteur accélère, le passage vers la deuxième vitesse se fait en douceur grâce à l'écart de démultiplication assez faible, la vitesse 2- permet des accélérations du véhicule plus importantes qu'avec la deuxième vitesse, sans les pertes de temps occasionnées par le passage de la première vitesse.
Lors d'un roulage assez lent en deuxième vitesse, il est possible d'engager par anticipation la liaison de transfert T1 pour fournir rapidement une forte accélération en cas de demande, en basculant instantanément le W
15 couple de l'embrayage C2 vers l'embrayage C1. Cette réponse rapide est un élément de sécurité quand il faut par exemple se dégager promptement d'un carrefour pour éviter un autre véhicule.
Par ailleurs, cette vitesse 2- peut aussi être une vitesse de démarrage du 5 véhicule dans des conditions particulières comme sur une route glissante, le couple réduit fourni aux roues diminuant le risque de patinage.
La figure 6 montre un exemple de réalisation du mode de fonctionnement présenté figure 5, la colonne 170 présente des valeurs de démultiplication des vitesses, la colonne 172 l'écart entre chaque vitesse avec en bas l'écart total 0 entre la première et la dernière vitesse. De préférence, on a une réduction progressive des écarts de la première à la sixième vitesse. Pour cela, la liaison de transfert T2 a un rapport de démultiplication (1 ,60) plus élevé que l'écart entre la première et la deuxième vitesse (1 ,50).
De plus, la démultiplication de la liaison de transfert T2 (1 ,60) est plus de 5 deux fois supérieure à celle de la liaison de transfert T1 (1 ,22), ce qui entraîne un écart plus élevé entre la sixième et la septième vitesse qu'entre la cinquième et la sixième, la dernière vitesse étant une vitesse très démultipliée permettant de rouler vite avec une rotation du moteur assez lente pour réduire sa consommation. 0 La figure 7 représente en variante un mode de fonctionnement à 8 vitesses, comportant une vitesse supplémentaire, la quatrième, utilisant le rapport III en série avec la liaison de transfert T1. Le passage de la troisième vitesse à la quatrième vitesse comprend une utilisation temporaire du rapport III utilisé directement comme présenté figure 2, il se réalise après avoir 5 engagé le rapport III, en appliquant provisoirement le couple sur ce rapport par le serrage de l'embrayage C2, puis le rapport II est dégagé, la liaison de transfert T1 est engagée et le couple est rebasculé de l'embrayage C2 vers l'embrayage Cl Un glissement peu être maintenu sur l'embrayage C2 pour obtenir une baisse régulière et continue de la vitesse du moteur pendant le 0 changement de vitesse sans descendre en dessous de la vitesse de rotation qui sera obtenue en utilisant la quatrième vitesse.
Toutefois, le rapport III utilisé uniquement en combinaison avec la liaison de transfert T1 permet de limiter l'énergie de frottement de l'embrayage C2. La figure 8 montre un exemple de réalisation du mode de fonctionnement 5 présenté figure 7. On notera que l'écart entre la cinquième et la sixième vitesse (1 ,23) est sensiblement égal à la démultiplication de la liaison de transfert T1 , ce qui permet de réaliser une succession d'écarts de la quatrième à la septième vitesse sensiblement constants.
Comme pour la figure 6, la démultiplication de la liaison de transfert T2
(1 ,59) peut être plus de deux fois supérieure a celle de la liaison de transfert TI1 ce qui entraîne un écart plus élevé entre la septième et la huitième vitesse que pour les trois écarts précédents, réalisant une dernière vitesse très démultipliée.
Un nombre de vitesses plus important permet d'augmenter l'écart total de la première à la dernière, qui peut être supérieur à 8, de réaliser une première vitesse très démultipliée ou des vitesses supérieures très multipliées. On peut par ailleurs aussi réaliser des vitesses plus rapprochés.
La boîte de vitesses 201 présentée figure 9 comporte les variantes suivantes, deux arbres secondaires 210, 211 sont liés chacun à un pignon de sortie 206, 207 transversalement alignés, et l'arbre primaire intérieur 102 a ses deux pignons menant 117, 119 axialement accolés.
Le premier arbre de sortie 210 porte uniquement deux pignons menés
112, 114 avec le manchon de synchronisation 116 interposé, pour réaliser les rapports I et III. De même, le deuxième arbre de sortie 211 porte uniquement deux pignons menés 218, 220 axialement accolés, le manchon de synchronisation 222 est décalé à l'extérieur des deux pignons accolés du côté du pignon de sortie 207. Le pignon mené 220 le plus éloigné du manchon
222 comporte un moyeu qui traverse de part en part le pignon mené 218, puis le manchon 222, pour rejoindre ses éléments de synchronisation qui se trouvent face à l'extrémité axiale du manchon opposée aux pignons. Les éléments de synchronisation sont contournés par une partie du manchon 222 passant radialement à l'extérieur, pour permettre de relier ce manchon à des cannelures 223 de liaison en rotation avec l'arbre secondaire 211.
Cette variante comportant seulement un manchon et deux pignons menés pour chaque arbre secondaire, est axialement très courte avec des arbres plus rigides, on peut la loger plus facilement dans un véhicule comprenant une disposition transversale du moteur.
La figure 10 présente une boîte de vitesses avec un arbre secondaire de sortie 358 aligné suivant l'arbre du moteur, qui peut fonctionner suivant les modes décrits précédemment. On trouve axialement en partant des embrayages, un couple de pignon
360, 362 liant en rotation un arbre primaire extérieur 350 entraîné par l'embrayage C1 et un arbre auxiliaire plein 354, deux couples de pignons 390, 392 et 394, 396 pouvant lier un arbre primaire intérieur 352 entraîné par l'embrayage C2 à l'arbre auxiliaire plein 354 par la commande d'un manchon 398 placé axialement entre ces couples, pour réaliser deux liaisons de transfert respectivement T1 , T2. Le pignon 396 est lié à un arbre auxiliaire creux 356 entourant l'arbre auxiliaire plein 354.
Un manchon 374 peut lier en rotation l'extrémité de l'arbre primaire intérieur 352 avec celle de l'arbre secondaire de sortie 358 pour réaliser un rapport III, un couple de pignon 370, 372 peut lier en rotation l'arbre auxiliaire creux 356 à l'arbre secondaire 358 par la commande du manchon 374 pour réaliser un rapport noté I.
Un manchon 368 peut lier en rotation un pignon 386 avec l'arbre auxiliaire plein 354, ce pignon 386 étant en prise par l'intermédiaire d'un pignon 390 monté sur un arbre libre en rotation avec un pignon 388 lié à l'arbre secondaire 358 pour réaliser un rapport de marche arrière noté R. Et enfin deux couples de pignons 376, 378 et 380, 382 peuvent lier en rotation l'arbre auxiliaire plein 354 à l'arbre secondaire 358 par la commande d'un manchon 384 placé axialement entre ces couples.
Les liaisons de transfert T1 , T2 permettent de lier en rotation l'arbre primaire intérieur 325 à l'arbre primaire extérieur 350, la liaison de transfert T2 donnant une vitesse de l'arbre primaire intérieur 352 plus petite que celle donnée par la liaison de transfert T1. De cette manière on dispose de deux réductions de vitesse possible des rapports I et III en utilisant l'embrayage C1, et de deux augmentations de vitesse possible des rapports II et IV en utilisant l'embrayage C2.
On notera que pour les différentes variantes présentées, les liaisons de transfert T1 et T2 sont engagées par un mouvement d'un unique manchon ce qui simplifie la commande et réduit les coûts.
D'une manière générale, d'autres variantes peuvent être obtenues en modifiant les combinaisons entre les rapports et les transferts, au total 12 vitesses sont réalisables en utilisant trois fois chaque rapport, les passages des vitesses pouvant se réaliser avec ou sans rupture de couple. Les embrayages peuvent utiliser différentes technologies, travaillant à sec ou dans de l'huile. Ils peuvent comporter chacun leur propre dispositif amortisseur des vibrations en torsion, ou un unique dispositif amortisseur peut être monté en amont entre les embrayages et le moteur. Des applications intéressantes de l'invention sont possibles pour différents véhicules, comme des véhicules de tourisme, utilitaires, tous- terrains ou des engins agricoles.

Claims

REVENDICATIONS
1 - Boîte de vitesses comportant un premier (2, 102, 350) et un deuxième arbre primaire (4, 104, 352) disposant d'un axe commun, liés à respectivement un premier (C1) et un deuxième embrayage (C2) d'accouplement à un moteur, et au moins un arbre secondaire (10, 110, 358) lié à un élément de sortie de la boîte de vitesses, le deuxième arbre primaire (4, 104, 352) pouvant être lié en rotation à un arbre secondaire (10, 110, 210, 358) par l'engagement d'un premier (I) et d'un troisième rapport (III), le premier arbre primaire (2, 102, 350) pouvant être lié en rotation à un arbre secondaire (10, 110, 211 , 358) par l'engagement d'un deuxième (II) et d'un quatrième (IV) rapport, ces rapports utilisés directement constituant quatre vitesses de la boîte de vitesses, et pris dans l'ordre réalisant successivement une multiplication de plus en plus grande de la vitesse de l'élément de sortie, caractérisée en ce que les arbres primaires peuvent être liés en rotation entre eux suivant un même sens de rotation par l'engagement de deux liaisons de transfert (T1 , T2), chacune étant mise en œuvre par l'engagement d'un seul manchon de synchronisation (16, 22, 116, 122, 222, 398), la première liaison de transfert (T1) réalisant à partir d'une rotation du premier arbre primaire (2, 102, 350) une réduction de la vitesse du deuxième arbre primaire (4, 104, 352), la deuxième liaison de transfert (T2) réalisant une réduction plus importante de la vitesse du deuxième arbre primaire (4, 104, 352).
2 - Boîte de vitesse suivant la revendication 1 , caractérisé en ce que la deuxième liaison de transfert (T2) procure une réduction de vitesse au moins deux fois supérieure à celle procurée par la première liaison de transfert (T1).
3 - Boîte de vitesse suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les deux liaisons de transfert (T1 , T2) sont combinées avec le quatrième rapport (IV) pour réaliser respectivement une première vitesse supplémentaire apportant une multiplication élevée de la vitesse de rotation, et une deuxième vitesse supplémentaire apportant une multiplication plus élevée que la première vitesse.
4 - Boîte de vitesse suivant la revendication 3, caractérisé en ce que pour un passage indirect de la première vitesse supplémentaire à la deuxième vitesse supplémentaire, on bascule le couple moteur d'un embrayage (C2) à l'autre (C1) pour un fonctionnement de manière transitoire sur le quatrième rapport (IV) utilisé directement, puis la première liaison de transfert (T1) est dégagée, la deuxième liaison de transfert (T2) est engagée, et enfin le couple moteur est rebasculé entre les embrayages dans l'autre sens, le moteur pouvant fournir en permanence un couple d'entraînement des roues motrices.
5 - Boîte de vitesse suivant la revendication 3, caractérisé en ce que pour un passage direct de la première vitesse supplémentaire à la deuxième vitesse supplémentaire, on ouvre l'embrayage transmettant le couple (C2), puis la première liaison de transfert (T1) est dégagée, la deuxième liaison de transfert (T2) est engagée, et enfin le même embrayage (C2) est refermé.
6 - Boîte de vitesse suivant la revendication 5, caractérisé en ce que un passage du quatrième rapport IV utilisé directement ou de la première vitesse supplémentaire, à la deuxième vitesse supplémentaire est réalisé, quand à partir d'une certaine vitesse du véhicule, le conducteur a relâché la pédale de gaz.
7 - Boîte de vitesse suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les deux liaisons de transfert (T1 , T2) sont combinées avec le premier rapport (I) pour réaliser respectivement une première vitesse supplémentaire apportant une démultiplication élevée et une deuxième vitesse supplémentaire apportant une démultiplication plus élevée que la première.
8 - Boîte de vitesse suivant la revendication 7, caractérisé en ce que le véhicule roulant sur le premier rapport (I) utilisé directement, la première vitesse supplémentaire est engagée quand la vitesse du véhicule diminue en dessous d'un certain seuil, alors que la deuxième vitesse supplémentaire est engagée quand le véhicule est pratiquement à l'arrêt.
9 - Boîte de vitesse suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le troisième rapport est utilisé en combinaison avec la première liaison de transfert (T1) pour fournir une vitesse supplémentaire intermédiaire entre le deuxième (II) et le troisième (III) rapport utilisés directement, le procédé de passage du deuxième rapport (II) à la vitesse intermédiaire comprenant successivement les opérations suivantes, le troisième rapport (III) est engagé, le couple moteur est basculé du premier arbre primaire (2, 102, 350) vers le deuxième arbre primaire (4, 104, 352) par simultanément la fermeture au moins partielle de l'embrayage (C2) du deuxième arbre primaire (4, 104, 352) et l'ouverture de l'embrayage (C1) du premier arbre primaire (2, 102, 350), le rapport de démultiplication (II) du premier arbre primaire (2, 102, 350) est dégagé, la liaison de transfert (T1) est engagée et enfin le couple moteur est rebasculé du deuxième arbre primaire (4, 104, 352) vers le premier (2, 102, 350) par simultanément la fermeture du premier embrayage (C1) et l'ouverture du deuxième embrayage (C2).
10 - Boîte de vitesse suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'arbre primaire extérieur (2, 104) comportant un perçage longitudinal supporte les pignons menant du premier (I) et du troisième rapport (III), le deuxième arbre primaire intérieur (4, 102) traversant l'arbre primaire extérieur supporte les pignons menant du deuxième (II) et du quatrième (IV) rapport.
11 - Boîte de vitesse suivant la revendication 10, caractérisé en ce que les manchons de synchronisation (40, 154, 156) portés par l'arbre auxiliaire
(30, 130) et réalisant l'engagement des liaisons de transfert (T1 , T2) se trouvent alignés latéralement avec l'arbre primaire extérieur (2, 104).
12 - Boîte de vitesse suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le pignon menant (117) du deuxième rapport (II) est utilisé pour entraîner l'arbre auxiliaire (30, 130), le pignon menant (113) du troisième rapport (III) pouvant être utilisé pour réaliser la deuxième liaison de transfert {12).
13 - Boîte de vitesse suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'elle comporte un premier arbre secondaires (210) entraîné par le premier (I) et le troisième (III) rapport, et un deuxième arbre secondaire (211) entraîné par le deuxième (II) et le quatrième (IV) rapport.
14 - Boîte de vitesse suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'elle est fixée axialement en bout d'un moteur, cet ensemble étant disposé transversalement entre les roues avant motrices d'un véhicule.
15 - Boîte de vitesse suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'arbre secondaire (358) est axialement aligné avec les arbres primaires (350, 352).
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