Brevet FR2798714A1 — publié le 20010323

DISPOSITIF DE CHANGEMENT DE VITESSES A ARBRES PARALLELES DISPOSANT DE TROIS POINTS DE GUIDAGE EN ROTATION L'invention concerne une boîte de vitesse, notamment pour véhicule automobile, comportant dans un carter mécanisme au moins deux arbres longitudinaux parallèles, guidés en rotation en trois points, dont deux sont constitues des paliers supportés par le carter de mécanisme. Elle s'applique notamment aux boîtes de vitesses mécaniques a cinq ou davantage de rapports de marche avant, telles des boîtes utilisables dans des chaînes de traction hybride, equipant des véhicules qui disposent conjointement d'un moteur thermique associé à un ou deux moteurs électriques. La plupart des boîtes clé vitesses mécaniques à deux ou trois arbres parallèles comportent un premier carter, ou carter d'embrayage, dans lequel est logé rembrayage d'entrée de transmission, et un second carter, ou carter de mécanisme recevant les arbres, ainsi que les pignons montés sur ces derniers, et qu'un ensemble de fourchettes et de crabots permettant de faire transiter le couple par les différentes paires de pignons ou descentes d'engrenages de la boîte sous la commande de Futilisateur ou d#un calculateur transmission. Dans ce type clé boîte de vitesses, qui peut comporter aussi bien un, que deux arbres secondaires, les arbres sont généralement supportés dans le carter de mécanisme par Fintermédiaire de deux paliers situés à proximité de leurs extrémités, si bien que la majorité des pignons est regroupée entre les paliers qui sont donc nécessairement éloignés les un des autres. D'une façon générale, les conditions de fiabilité et de engrènement des dentures de pignons imposent de minimiser le fléchissement des arbres. Un fort dimensionnement arbres et des paliers, permet bien entendu de limiter ce phénomène, mais induit en contrepartie une augmentation de traînée, une dégradation globale du rendement de la boîte et une augmentation de son prix de revient. Pour éviter de surdimensionner les paliers, il a déjà été proposé de guider les arbres en rotation par un troisième palier central. La publication DE 40 41 899 illustre cette disposition, en proposant une boîte de vitesses dans laquelle on a placé, à l'extérieur de paliers intermédiaires, deux descentes d'engrenages, correspondant aux rapports les plus élevés. Cette architecture de boîte de vitesses conduit cependant à un montage très rigide des arbres, qui suppose un alignement parfait des trois paliers de chacun d'entre eux, et complique de ce fait considérablement les opérations d'assemblage. La présente invention vise a améliorer la liaison mécanique des arbres dune boîte de vitesses, sans recourir à Finstallation d#un troisième palier central. Elle propose dans ce but que les arbres de la boîte soient jumelés à l'extérieur des ensembles de paliers, par organe liaison recevant leurs extrémités dans des roulements. organe de liaison peut prendre, ou ne pas prendre appui sur le carter. Sans sortir du cadre de rinvention, la boîte peut comporter seul, ou deux arbres secondaires. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront clairement à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation particulier de celle-ci, en se référant au dessin annexé. la figure unique apparaît, selon une coupe longitudinale partielle, Fextrémité' arrière c'est-à-dire opposée à rembrayage, d'un dispositif de changement de vitesses conforme à Finvention. Selon le mode de réalisation, non limitatif, de rinvention illustré par cette figure, le dispositif, ou boîte de vitesses présente à fintérieur d'un carter de mécanisme 2, un arbre primaire et un arbre secondaire 4, parallèle à celui-ci. deux arbres 3, 4 sont reliés par un ensemble de paires de pignons, façon à pouvoir faire transiter le couple entre les deux arbres sur les différents rapports de la boîte, selon la consigne imposée par le conducteur dans le cas d#une boîte de vitesses manuelle, ou par un calculateur dans le cas d'une boîte de vitesses automatisée ou robotisée . De ces descentes d'engrenages, dont le nombre total correspond en principe nombre de rapports, sont seules représentées sur le schéma les deux descentes 6, 7 et 8, 9 les plus éloignées Fembrayage, correspondant, en principe, aux deux rapports les plus élevés. Selon une disposition connue, les arbres sont guidés rotation par deux ensembles de paliers dont un premier ensemble (non représenté) situé à l'extrémité des arbres proches de l'embrayage, et un second ensemble 11, 12, supportant les arbres entre les deux descentes 6, 7 et 8, 9. Sur la figure, on notera également la présence du baladeur 13 associé au pignon fou 8 de la descente d#engrenages extérieure 8, 9, et celle du capot de fermeture extérieure 14, par exemple en tôle, du carter de mécanisme 2. Conformément à f invention, les arbres 3, 4 sont jumelés à Fextérieur du second ensemble de palier 11, par un organe de liaison 16 recevant leurs extrémités dans des roulements 17, 18. La jumelle 16 est destinée a maintenir radialement les deux arbres 3, 4, dans le cas où des efforts trop importants apparaissent dans ces derniers, et induisent ce fait des déplacements excessifs. liaison mécanique des arbres de la boîte par une jumelle, permet de diminuer les contraintes et déplacements existant dans Farbre le plus sollicité, tout en évitant de recourir à un troisième palier en bout d%rbre, utilisé dans Fart antérieur, augmente obligatoirement les coûts de fabrication, en raison de fexigence de coaxialité des trois paliers, guidant dans ce cas les arbres en rotation. Comme indiqué sur le schéma, la jumelle 16 est une pièce mécanique d#un seul tenant montée sur les deux arbres 3, 4, qui supporte ces derniers dans des paliers 17, 18. La jumelle 16 est placée en bout d'arbres, et est libre par rapport au carter 2 et à son capot de fermeture 14. Selon un second mode de réalisation, non représenté, la jumelle peut lier rarbre le plus sollicité, en principe Parbre primaire, à un élément solidaire du carter 2, façon à prendre appui sur celui-ci. Sans sortir du cadre de Finvention, la jumelle proposée par celle-ci s'applique dans les mêmes conditions a une boîte munie de deux arbres secondaires, dite boîte trois arbres, jumelle maintenant, dans ce dernier cas, les trois arbres de la boîte. Uinvention s'applique également à toute boîte comportant, non une seule, mais deux descentes d'engrenages à Fextérieur du second ensemble de paliers et du carter mécanisme. Enfin, remarquera sur le schéma la présence d'un pignon supplémentaire 19 fixé sur rarbre primaire 3, qui n'est indispensable, mais qui permet d'augmenter la portée de l'arbre primaire à l'extérieur du second ensemble de paliers 11, 12. En conclusion, il faut souligner que dans toutes ses variantes de réalisation, le jumelage des arbres de la boîte, permet de limiter les déplacements du bout de farbre primaire, et d'éviter de façon simple la mise en place d'un troisième palier, lorsque les efforts auxquels est soumis cet arbre lui donnent trop de flèche. REVENDICATIONS [1] Dispositif de changement de vitesses à arbres parallèles (1) comportant dans un carter de mécanisme (2) un arbre primaire (3) transmettant le couple à au moins un arbre secondaire (4) par Fintermédiaire de plusieurs descentes d'engrenages (6, 7 ; 8, 9), un premier ensemble de paliers guidant les arbres en rotation dans carter de mécanisme à proximité du carter d'embrayage, et un second ensemble de paliers (11, 12) guidant mêmes arbres ( 4) en rotation dans la partie opposée du carter de mécanisme (2), caractérisé en ce que les arbres sont jumelés a Vextérieur du second ensemble de palier par un organe de liaison (16) recevant leurs extrémités dans des roulements (17, 18). [2] Dispositif de changement de vitesses selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe de liaison (16) ne prend pas appui sur le carter de mécanisme (2). [3] Dispositif de changement de vitesses selon la revendication 1, caractérisé en ce que forgane de liaison (16) prend appui sur le carter de mécanisme (2). [4] Dispositif de changement de vitesses selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce qu'il comporte un seul arbre secondaire (4). Dispositif de changement de vitesses selon revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce qu'il comporte deux arbres secondaires (4). Dispositif de changement de vitesses selon Fune revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il présente au moins une descente d'engrenages (8, ), entre le second ensemble de paliers (11, 12), et rorgane de liaison (16). [7] Dispositif de changement de vitesses selon revendication 6, caractérisé en ce que la portée de Farbre primaire (3)à Fextérieur du second ensemble de paliers (11, 12) est augmentée par un pignon supplémentaire (19) fixé sur cet arbre, entre ledit ensemble et Forgane de liaison (16).