Brevet FR2757922A1 — publié le 19980703

L'invention concerne une boîte de vitesses pour véhicule automobile comportant un carénage interne de son train d'engrenages. L'invention concerne plus particulièrement une boîte de vitesses pour véhicule automobile, du type comportant un carter dont des parois latérales renferment un train d'engrenages qui comporte au moins deux arbres parallèles portant chacun une série d'éléments d'engrenage, et qui est lubrifiée par de l'huile contenue dans le carter. Dans les dispositifs de transmission de puissance, et notamment dans les boîtes de vitesses, I'interaction entre l'huile de lubrification et les éléments tournants constitués par les arbres, les pignons et les roulements, est à l'origine de pertes de puissance et d'une dissipation d'énergie. L'importance de cette dissipation d'énergie est notamment liée au volume d'huile brassée et à la qualité de l'écoulement de l'huile dans le carter de la transmission, notamment de la boîte de vitesses. II est ainsi connu d'adapter la conformation des parois adjacentes aux éléments tournants du train d'engrenages pour diminuer les pertes de puissance. Toutefois, la géométrie des parois du carter de la boîte de vitesses est soumise à un certain nombre de contraintes qui sont dues notamment à la méthode d'obtention de ces carters, généralement moulés par fonderie, et à la nécessité de pouvoir monter dans un même carter des trains d'engrenages comportant des pignons et des roues de tailles différentes permettant de réaliser des rapports de démultiplication adaptés à chaque véhicule sur lequel la boîte est susceptible d'être montée. L'invention a donc pour objet une nouvelle conception d'une boîte de vitesses pour véhicule automobile qui permet notamment de mieux maîtriser la circulation de l'huile à l'intérieur de la boîte pour diminuer les pertes de puissance dues à l'interaction du lubrifiant avec les pignons, tout en conservant un carter susceptible d'accueillir des trains d'engrenages de tailles différentes pour permettre d'adapter la boîte de vitesses à un grand nombre de véhicules. Dans ce but, I'invention propose une boîte de vitesses du type décrit précédemment, caractérisé en ce qu'elle comporte au moins un élément interne de carénage qui est agencé autour d'une partie du train d'engrenages. Selon d'autres caractéristiques de l'invention - I'élément de carénage épouse sensiblement la forme de la partie du train d'engrenages qu'il entoure - I'élément de carénage comporte au moins un tronçon en arc de cylindre qui entoure un élément d'engrenage - I'élément de carénage comporte plusieurs tronçons en arc de cylindre de diamètres différents qui se succèdent selon la direction de l'axe des arbres, et chaque tronçon cylindrique entoure un élément d'engrenage - I'élément de carénage comporte au moins une cloison transversale qui s'étend entre deux éléments d'engrenage adjacents - la boîte comporte plusieurs éléments de carénage - les éléments de carénage délimitent un espace quasiment fermé autour du train d'engrenages - le train d'engrenages comporte au moins un baladeur qui est monté coulissant sur un des arbres et qui est commandé en translation par une fourchette de commande, et l'élément de carénage comporte une fenêtre pour le passage de la fourchette - I'élément de carénage est réalisé en matière plastique. - I'élément de carénage est réalisé en tôle emboutie. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue schématique en bout d'une boîte de vitesses de véhicule automobile - la figure 2 est une vue schématique en perspective éclatée illustrant un train d'engrenages, des fourchettes de commande de baladeurs, et deux éléments de carénage de la boîte de vitesses conforme aux enseignements de l'invention; - la figure 3 est une vue similaire à celle de la figure 2 illustrant les mêmes éléments représentés assemblés. On a représenté sur la figure 1 une boîte de vitesses 10 d'un véhicule automobile qui comporte un carter 12 dans lequel est monté un train d'engrenages 14 comportant un arbre primaire 16 d'axe Al et un arbre secondaire 18 d'axe A2 parallèle à l'axe Al. De manière connue, et comme cela est représenté schématiquement sur la figure 2, L'arbre primaire 16 et l'arbre secondaire 18 qui portent chacun une série de pignons montés axialement sur l'arbre et une série de baladeurs susceptibles de provoquer le couplage en rotation de certains des pignons avec ceux de l'arbre correspondant pour déterminer un rapport de vitesses entre l'arbre primaire 16 et l'arbre secondaire 18. Les baladeurs sont commandés en translation par des fourchettes 26 qui sont montées chacune sur une tige de commande 28 parallèle aux arbres 16, 18 du train d'engrenage 14. De manière connue, la lubrification du train d'engrenages 14 est assurée par un bain d'huile contenue dans le carter étanche 12 de la boîte 10. Le niveau d'huile dans le carter est tel que les pignons barbotent partiellement dans le bain d'huile. Lorsque le train d'engrenages est entraîné en rotation, L'huile est entraînée et est projetée par les dents des pignons et des roues dentées de manière à lubrifier l'ensemble du mécanisme. Conformément aux enseignements de l'invention, le train d'engrenages 14, comprenant les arbres primaire 16 et secondaire 18, les pignons et les baladeurs, est entouré au moins partiellement par des éléments de carénage agencés à l'intérieur du carter 12 de la boîte de vitesses 10. Dans l'exemple de réalisation qui est représenté sur les figures, il est prévu un carénage 21 comportant deux demicoquilles supérieure 20 et inférieure 22 qui délimitent un espace sensiblement fermé autour du train d'engrenages 14. En effet, les deux demi-coquilles 20, 22 sont conformées de manière à épouser au plus près le profil externe du train d'engrenages 14 de manière que le volume d'huile contenu à l'intérieur de cet espace soit le plus réduit possible. Ainsi, chaque demi-coquille 20, 22 comporte une série de tronçons en arc de cylindre dont chacun est adapté à un élément particulier du train d'engrenages. Dans l'exemple de réalisation représenté sur les figures, les demi-coquilles 20, 22 sont destinées à venir au contact l'une de l'autre au niveau d'un plan de joint qui correspond sensiblement au plan géométrique défini par les deux axes Al, A2 des arbres primaires 16 et secondaires 18. Toutefois, la forme du carénage est aussi optimisée pour favoriser un écoulement de l'huile qui diminue l'effort d'interaction entre l'huile et le train d'engrenages. Comme on peut le voir plus particulièrement sur la figure 2, la demi-coquille inférieure 22 comporte des fenêtres 24 qui permettent le passage des fourchettes de commande 26 des baladeurs du train d'engrenages 14. Les demi-coquilles 20, 22 peuvent par exemple être réalisées en matière plastique par moulage ou à partir d'une tôle. Leur coût est donc faible et il est possible de prévoir, pour un même carter 12 d'une boîte de vitesses 10, différentes variantes du carénage en fonction de la taille des pignons et des roues dont on sait qu'elle peut varier pour couvrir l'ensemble d'une gamme de véhicules équipés d'une boîte de vitesses du même type. Le volume réduit de l'espace délimité par le carénage 21 permet de réduire notablement le volume de l'huile qui est brassée par les pignons tout en conservant une réserve d'huile suffisamment importante dans la partie inférieure du carter 12 de la boîte. En effet, le carénage n'est pas entièrement étanche, ce qui autorise tout de même une circulation, plus lente, de l'huile à l'intérieur de la boîte. Le volume d'huile étant réduit, on obtient une montée en température plus rapide de l'huile lors du démarrage du véhicule, ce qui permet d'obtenir plus rapidement les meilleures conditions de lubrification des pignons du train d'engrenages 14. Cela est particulièrement favorable dans le cas où le véhicule est utilisé pour une succession de trajets courts au cours desquels la conception des boîtes de vitesses selon l'art antérieur ne permettait pas d'obtenir une température d'huile suffisamment importante lors de ces trajets. Par ailleurs, I'adjonction d'un carénage 21 autour du train d'engrenages 14 permet de réduire notablement la transmission des bruits divers dus à l'engrènement des pignons et il contribue ainsi au confort et à l'isolation phonique du véhicule. Par ailleurs, le carénage 21 selon l'invention peut comporter des parois transversales (non représentées) d'orientation radiale qui permettent d'isoler un pignon ou un groupe de pignons par rapport au reste du train d'engrenages 14. Cela est particulièrement intéressant pour des pignons présentant une forte différence de vitesse de rotation par rapport aux autres, notamment le pignon de marche arrière dont la rotation s'effectue en sens inverse des autres pignons de la boîte. En effet, en isolant en partie un tel pignon, on évite de provoquer un brassage trop important de l'huile qui circule entre ces pignons, ce qui permet d'en augmenter notablement la durée de vie. REVENDICATIONS 1. Boîte de vitesses pour véhicule automobile du type comportant un carter (12) dont des parois latérales renferment un train d'engrenages (14) qui comporte au moins deux arbres parallèles (16, 18) portant chacun une série d'éléments d'engrenage, et qui est lubrifiée par de l'huile contenue dans le carter (12), caractérisée en ce qu'elle comporte au moins un élément interne de carénage (20, 22) qui est agencé autour d'une partie du train d'engrenages (14). 2. Boîte de vitesses selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'élément de carénage (20, 22) épouse sensiblement la forme de la partie du train d'engrenages (14) qu'il entoure. 3. Boîte de vitesses selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'élément de carénage (20, 22) comporte au moins un tronçon en arc de cylindre qui entoure un élément d'engrenage. 4. Boîte de vitesses selon la revendication 3, caractérisée en ce que l'élément de carénage comporte plusieurs tronçons en arc de cylindre de diamètres différents qui se succèdent selon la direction de l'axe des arbres, et en ce que chaque tronçon cylindrique entoure un élément d'engrenage. 5. Boîte de vitesses selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'élément de carénage (20, 22) comporte au moins une cloison transversale qui s'étend entre deux éléments d'engrenage adjacents. 6. Boîte de vitesses selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la boîte (10) comporte plusieurs éléments de carénage (20, 22). 7. Boîte de vitesses selon la revendication 6, caractérisée en ce que les éléments de carénage (20, 22) délimitent un espace quasiment fermé autour du train d'engrenages. 8. Boîte de vitesses selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le train d'engrenages comporte au moins un baladeur qui est monté coulissant sur un des arbres et qui est commandé en translation par une fourchette de commande (26), et en ce que l'élément de carénage (20, 22) comporte une fenêtre (24) pour le passage de la fourchette (26). 9. Boîte de vitesses selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'élément de carénage (20, 22) est réalisé en matière plastique. 10. Boîte de vitesses selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que l'élément de carénage (20, 22) est réalisé en tôle emboutie.