Brevet FR2760262A1 — publié le 19980904

DISPOSITIF DE CHANGEMENT DE VITESSES A ARBRES PARALLELES La présente invention se rapporte à la lubrification des boîtes de vitesses. Plus précisément, elle concerne un dispositif de changement de vitesses à arbres parallèles, comportant à l'intérieur d'un carter formant réservoir d'huile, au moins une descente d'engrenages susceptible de transmettre le couple entre deux arbres disposés respectivement dans la partie supérieure et dans la partie inférieure du carter. De façon classique, les carters de boîtes de vitesses mécaniques constituent un réservoir d'huile, dont le niveau de remplissage doit être suffisant pour assurer la lubrification de tous les engrenages par projection d'huile, sans toutefois augmenter exagérément le couple de traînée lié au barbotage des pignons inférieurs. Pour réduire le niveau de remplissage d'un carter de boîte de vitesses mécanique il a déjà été proposé de faciliter la projection de l'huile vers le haut du carter par les pignons de l'arbre inférieur, grâce à des adaptations particulières de la conformation interne du carter. La publication FR-2.552.517 décrit notamment un dispositif de lubrification pour boîte de vitesses comportant une cloison qui délimite un compartiment principal et un compartiment collecteur d'huile ouvert vers le haut. Le profil de cette cloison, s'étendant parallèlement à l'axe de la boîte de vitesses et adapté aux différents diamètres des pignons et des segments intermédiaires d'un arbre de la boîte, favorise la projection d'huile vers le haut en direction des zones d'engrènement des pignons. Les adaptations particulières des carters de boîtes de vitesses et les adjonctions d'éléments visant à orienter l'huile projetée par les pignons inférieurs en direction des zones d'engrenage émergées, ont pour inconvénient d'imposer des modifications structurelles disproportionnées par rapport aux améliorations obtenues. La présente invention vise à réduire le volume d'huile nécessaire à la lubrification d'une boîte de vitesses à arbres parallèles, sans modifier le carter de celle-ci. Elle propose dans ce but de placer lors du montage de la boîte un élément de compensation du niveau d'huile au fond du carter. De préférence, l'élément de compensation est entièrement immergé dans l'huile. Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, cet élément épouse le contour des pignons de l'arbre inférieur. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront clairement à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation particulier de celle-ci, en liaison avec les dessins annexés, sur lesquels - la figure 1 est une coupe transversale d'un dispositif de changement de vitesses de type connu, - la figure 2 est une coupe transversale d'un dispositif de changement de vitesses conforme à l'invention, et - la figure 3 est une vue en perspective de l'élément de compensation d'huile proposé par l'invention. Sur les figures 1 et 2, on a représenté en coupe une boîte de vitesses mécanique à arbres parallèles de type connu, comportant dans un carter 1 un arbre primaire d'entrée de mouvement 2, un arbre secondaire de sortie de mouvement 3, et un axe de marche arrière 12. Cette boîte de vitesses comporte de façon classique plusieurs pignons primaires 4 engrenant en permanence avec autant de pignons secondaires 6, le plan de coupe des schémas passant par l'une de ces descentes d'engrenage 4, 6, et indiquant arbitrairement l'emplacement d'un pignon intermédiaire de marche arrière 14, monté sur l'axe de marche arrière 12, situé en réalité en dehors du plan de coupe. Ces deux coupes, illustrant de manière non limitative l'application de l'invention sur une boîte de vitesses de type connu, mentionnent de façon purement indicative l'emplacement des axes de commande 16 des fourchettes 11 de la boîte, celui d'une fourchette 11, et celui des crabots 9 des axes de fourchette 16. Les figures 1 et 2 mettent en évidence le niveau d'huile au repos, requis pour lubrifier par projection l'ensemble des engrenages lors du fonctionnement de la boîte, ainsi que le barbotage partiel des pignons inférieurs imposé par ce niveau. Ce niveau est le même sur les deux figures. Cependant, la boîte de la figure 2 comporte en plus de celle de la figure 1, un élément particulier 7, destiné à diminuer la quantité d'huile introduite dans le carter pour obtenir le même niveau que sur la figure 1. Conformément à l'invention, cette boîte présente en effet l'élément particulier 7, dit de compensation de niveau d'huile , dont le volume immergé au repos réduit d'autant celui de l'huile nécessaire pour lubrifier les engrenages en cours de fonctionnement. Cet élément de compensation 7 est de préférence totalement immergé dans l'huile. La figure 2 montre qu'il peut avantageusement être adapté à la forme intérieure du carter 1, de façon à s'encastrer dans celui-ci lors du montage. La figure 3 est dépourvue de tout caractère limitatif quant à la forme que peut recouvrir l'élément de compensation en fonction du carter auquel il est adapté. Ce schéma, correspondant au cas particulier de l'élément de compensation 7 de la figure 2, montre la présence sur celuici: - d'évidements arrondis 17a, 17b, permettant à l'élément 7 d'épouser à l'une de ses extrémités le contour des pignons 6, - de différents décrochements latéraux 18a, 18b, adaptés aux formes intérieures du carter 1, - d'un décrochement latéral 19 correspondant au passage d'un crabot 9, et - de la face d'appui 8 de l'élément 7 sur le carter d'embrayage (non représenté sur les figures 1 et 2). Quelle que soit la forme de l'élément de compensation d'huile, son volume immergé au repos réduit d'autant celui de l'huile nécessaire pour lubrifier les engrenages en cours de fonctionnement. L'invention permet donc de réduire le volume d'huile nécessaire pour obtenir dans la boîte le niveau requis pour lubrifier les engrenages. Etant donné que la seule contrainte de matériau à respecter pour réaliser l'élément de compensation est sa résistance à l'immersion prolongée dans l'huile aux températures de fonctionnement, cet élément est dans tous les cas d'un coût inférieur à celui de la quantité d'huile qu'il remplace. Enfin, son encastrement au fond du carter de la boîte avant le montage des pignons ne présente aucune difficulté pour les opérateurs concernés. REVENDICATIONS [1] Dispositif de changement de vitesses à arbres parallèles comportant dans un carter (1) formant réservoir d'huile au moins une descente d'engrenages (4, 6) susceptible de transmettre le couple entre deux arbres (2, 3) disposés respectivement dans la partie supérieure et la partie inférieure du carter (1), caractérisé en ce que le carter (1) renferme dans sa partie inférieure un élément de compensation de niveau d'huile (7), dont le volume immergé au repos réduit d'autant celui de l'huile nécessaire pour lubrifier les engrenages en cours de fonctionnement. [2] Dispositif de changement de vitesses selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de compensation (7) est entièrement immergé dans l'huile. [3] Dispositif de changement de vitesses selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'élément de compensation (7) épouse le contour des pignons de l'arbre inférieur (4). [4] Dispositif de changement de vitesses selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que l'élément de compensation (7) est adapté à la forme intérieure du carter (1). [5] Dispositif de changement de vitesses selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément de compensation (7) présente une face d'appui (8) sur le carter d'embrayage. [6] Dispositif de changement de vitesses selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément de compensation (7) laisse passer les crabots (9) reliés aux fourchettes de commande (11) des changements de vitesses. [7] Dispositif de changement de vitesses selon la revendication 4, 5 ou 6, caractérisé en ce que l'élément de compensation (7) est encastré dans le carter (1).