Brevet FR2686384A1 — publié le 19930723

La présente invention concerne une boîte de vitesses pour véhicule automobile à plusieurs rapports de marche avant. L'invention concerne plus particulièrement une bote de vitesses du type comportant un arbre primaire et un arbre secondaire portant des pignons respectifs toujours en prise pour l'établissement des rapports de marche avant, les pignons de l'un des arbres étant solidaires de ce dernier tandis que les pignons portés par l'autre arbre sont montés libres en rotation et peuvent en être rendus solidaires au moyen de synchroniseurs. Par ailleurs, pour l'obtention d'un rapport de marche arrière, il est prévu d'utiliser un pignon baladeur monté rotatif sur un troisième arbre parallèle aux arbres primaire et secondaire et qui peut coulisser axialement sur cet arbre entre une position active correspondant à l'établissement de la marche arrière dans laquelle il est en prise avec deux pignons portés respectivement par l'arbre primaire et par l'arbre secondaire, et une position effacée ou de repos. Afin de faciliter l'engagement du rapport de marche arrière, il est connu de n'avoir qu'un seul engagement à effectuer et ceci en prévoyant que, dans sa position de repos, le pignon baladeur demeure en prise avec un seul des deux pignons. Afin d'assurer cet engrènement permanent, il suffit de prévoir que ce pignon avec lequel le baladeur est toujours en prise présente une longueur axiale suffisante. Il est à noter que la partie supplémentaire de denture de ce pignon ne transmet pas d'effort important. Par contre, ce pignon de marche arrière grande longueur est souvent disposé entre deux autres pignons ou dentures qui en rendent le taillage particulièrement difficile et coûteux. Il est ainsi pratiquement impossible d'utiliser une fraise-mère car la distance entre les dentures qui l'encadrent étant faible, la fraise-mère de taillage du pignon de première vient percuter la denture de marche arrière, et inversement lors du taillage de la denture de marche arrière. Une solution consiste à utiliser un outil-pignon, mais la qualité de la denture ainsi obtenue est moins bonne et son prix de revient est plus élevé. Une autre solution consiste à réaliser le troisième arbre en plusieurs parties mais le prix de revient en est alors particulièrement important. Afin de remédier à ces inconvénients, l'invention propose qu'une partie du pignon avec lequel le baladeur demeure en prise en position de repos, soit réalisée sous la forme d'un élément rapporté monté sur l'arbre primaire et disposé en vis-à-vis de la position inactive du baladeur. Selon d'autres caractéristiques de l'invention - ce pignon est réalisé en au moins deux parties de manière à en permettre le montage sur l'arbre primaire selon une direction transversale - l'élément rapporté du pignon est réalisé en deux parties symétriques par rapport à un plan passant par l'axe du pignon - les deux parties de l'élément rapporté du pignon sont reliées l'une à l'autre par des moyens d'encliquetage - les deux parties de l'élément rapporté du pignon sont articulées l'une par rapport à l'autre par des moyens formant charnière. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détail lée qui va suivre pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels - La figure 1 est une vue schématique en bout montrant la disposition des axes des différents arbres dans une boîte de vitesses - la figure 2 est une vue schématique prise suivant la ligne 2-2 de la figure 1 - la figure 3 est une vue en bout illustrant un mode de réalisation d'un élément de pignon en deux parties conformément aux enseignements de l'invention ; et - la figure 4 est une vue en coupe schématique montrant un pignon comportant les deux éléments selon l'invention. On a représenté sur les figures 1 et 2 un schéma de boîte de vitesses à quatre rapports de marche avant et un rapport de marche arrière, comportant un arbre primaire 1 entraîné à partir du moteur, un arbre secondaire 2 en aval duquel est disposé un différentiel (non représenté), et un arbre 3 portant un pignon baladeur 5 de marche arrière. Les axes de ces trois arbres sont parallèles entre eux. L'arbre primaire 1 porte quatre pignons de marche avant 11, 12, 13 et 14 qui sont constamment en prise avec quatre pignons correspondants 21, 22, 23 et 24 montés rotatifs sur l'arbre secondaire 2. L'arbre primaire porte également un pignon de marche arrière 15. Sur l'arbre secondaire sont disposés des dispositifs synchroniseurs 31 et 32 au nombre de deux, puisqu'il s'agit d'une boîte de vitesses à quatre rapports de marche avant, disposés respectivement entre les pignons de première et deuxième vitesses et les pignons de troisième et quatrième vitesses. Le synchroniseur 31 disposé entre les pignons de première et deuxième vitesses porte à sa périphérie une denture 25 qui coopère avec le baladeur 5 lors de l'établissement du rapport de marche arrière. Le pignon de marche arrière 15 porté par l'arbre primaire 1 possède une longueur axiale suffisante de manière que, dans la position de repos illustrée à la figure 2, le pignon baladeur 5 demeure en prise avec ce pignon de marche arrière de même que dans la position active 5b illustrée également à la figure 2. Conformément à l'invention, et afin d'éviter d'avoir à tailler directement le pignon de marche arrière 15 sur l'arbre 1, comme les pignons 11 et 12, le pignon de marche arrière est réalisé sous la forme d'un élément 15 taillé de façon conventionnelle et d'un élément 15' rapporté sur l'arbre 1 (figure 4), cet élément 15' étant disposé en vis-à-vis de la position inactive du baladeur 5. La figure 3 illustre un mode de réalisation en deux parties 15'A et 15'B de cet élément rapporté 15'. Le pignon est ici réalisé sous la forme de deux demi-pignons 15A, 15B qui sont symétriques par rapport au plan P passant par l'axe du pignon. Les deux parties sont par exemple réalisées en matière plastique moulée et sont reliées l'une à l'autre par des moyens d'encliquetage 26 décalés symétriquement par rapport à l'axe du pignon. La réalisation en deux parties de cet élément du pignon de marche arrière est ainsi particulièrement simple et elle permet d'en effectuer le montage sur l'arbre 1 en introduisant les deux parties selon une direction transversale et en les emboîtant élastiquement l'une dans l'autre en position entre la partie taillée 15 du pignon de marche arrière, et le pignon 11. Selon une variante non réalisée, les deux parties 15'A et 15'B peuvent être reliées l'une à l'autre par une charnière prévue sur l'un des bords tandis que les bords opposés comportent des moyens d'encliquetage. L'entraînement en rotation de l'élément rapporté 15' par l'arbre 1 peut être assuré par tout moyen connu tel que par exemple des cannelures, des clavettes, des méplats, agencés de manière à respecter l'indexation angulaire des dentures des différents pignons. L'entraînement en rotation peut également être assuré au moyen de pattes axiales en saillie prenant appui dans des creux de la denture principale de l'é- lément 15, ou dans la denture de première si celle-ci est suffisamment proche. Il est également possible d'assurer l'entraînement en rotation par des dièdres semblables à ceux communément réalisés sur le baladeur, mais seulement sur une ou deux dents de façon à réduire le coût de fabrication. D'une manière générale, l'épaisseur "e" des dents de l'élément rapporté 15' du pignon de marche arrière pourra être prévue légèrement inférieure à celle de la denture principale de l'élément 15 de manière à faciliter les ajustements lors du montage (figure 4) De même, l'effort sur cette partie de la denture étant faible, elle peut être réalisée dans des matériaux plus tendres que la denture principale, par exemple, en matériau fritté ou en matière plastique. REVENDICATIONS 1. Boîte de vitesses pour véhicule automobile à plusieurs rapports de marche avant du type comportant un arbre primaire (1), un arbre secondaire (2) portant des pignons (11, 12, 13, 14, 21, 22, 23, 24) pour l'établissement des rapports de marche avant et à un rapport de marche arrière obtenu en utilisant un pignon baladeur (5) monté rotatif sur un troisième arbre (3) parallèle aux arbres primaire (1) et secondaire (2) et qui peut coulisser axialement sur cet arbre entre une position active correspondant à l'établissement de la marche arrière dans laquelle il est en prise avec deux pignons portés respectivement par l'arbre primaire (1) et par l'arbre secondaire (2), et une position inactive dans laquelle il est en prise avec un (15) desdits deux pignons, caractérisé en ce qu'une partie dudit pignon (15) est réalisée sous la forme d'un élément rapporté (15') monté sur l'arbre primaire (1) et disposé en vis-àvis de la position inactive du baladeur (5). 2. Boîte de vitesses selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit élément rapporté (15') du pignon (15) est réalisé en au moins deux parties (15'A, 15'B) de manière à en permettre le montage sur l'arbre (1) selon une direction transversale. 3. Boîte de vitesses selon la revendication 2, caractérisée en ce que ledit élément rapporté (15') est réalisé en deux parties (15'A, 15'B) symétriques par rapport à l'axe du pignon. 4. Boîte de vitesses selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisée en ce que les deux parties (15'A, 15'B) du pignon sont reliées l'une à l'autre par des moyens d'encliquetage (26). 5. Boîte de vitesses selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisée en ce que les deux parties (15tA, 15'B) de l'élément rapporté (15') sont articulées l'une par rapport à l'autre par des moyens formant charnière. 6. Boîte de vitesses selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que l'épaisseur (e) des dents de l'élément rapporté (15') est inférieure à celle de la denture principale dudit pignon (15). 7. Boîte de vitesses selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que la denture de l'élément rapporté (15') est réalisée dans un matériau plus tendre que celui de la denture principale dudit pignon (15).