Brevet FR2881804A1 — publié le 20060811

DOMAINE TECHNIQUE AUQUEL SE RAPPORTE L'INVENTION La présente invention concerne de manière générale les boîtes de vitesses à double embrayage. Elle concerne plus particulièrement une boîte de vitesses comprenant deux arbres primaires concentriques coopérant chacun avec un embrayage, le deuxième arbre primaire étant porté par le premier arbre primaire au moyen d'un système de liaison par roulements. Elle concerne également un véhicule automobile comprenant une telle boîte de vitesses. ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE Les systèmes à double embrayage sont généralement utilisés pour éviter toute interruption de la traction pendant les changements de rapports de vitesses. Ces embrayages sont solidarisés en rotation à des arbres primaires concentriques qui transmettent directement ou indirectement le couple de rotation à deux arbres secondaires, l'un portant des pignons de rapports de vitesses impairs, et l'autre portant des pignons de rapports de vitesses pairs. Un carter assure le support des différents éléments compris dans la boîte de vitesses. Actuellement, le premier arbre primaire est supporté axialement et radialement par le carter à la faveur d'un roulement à billes solidarisé au carter. Le deuxième arbre primaire est supporté radialement par le carter au moyen de roulements à rouleaux cylindriques et/ou à aiguilles. II est aussi connu de monter les deux arbres primaires l'un sur l'autre au moyen d'un système de liaison par roulements comportant des roulements à 25 aiguilles et/ou des roulements à rouleaux cylindriques. Les roulements à aiguilles ou à rouleaux cylindriques permettent, de part leur structure, de reprendre les efforts radiaux et non pas les efforts axiaux exercés entre les deux arbres primaires. Pour reprendre ces efforts axiaux, il est donc nécessaire d'ajouter des butées axiales à roulement à rouleaux cylindriques ou à aiguilles, permettant d'arrêter axialement le deuxième arbre primaire par rapport au premier arbre primaire et ainsi de reprendre les efforts axiaux du deuxième arbre primaire sur le premier. L'ajout nécessaire des deux butées axiales à roulement oblige alors à régler au montage le jeu axial du deuxième arbre primaire par rapport au premier arbre primaire pour assurer la transmission des efforts axiaux du deuxième arbre primaire vers le premier. OBJET DE L'INVENTION Par rapport à l'état de la technique précité, la présente invention propose une boîte de vitesses à double embrayage comprenant deux arbres primaires qui s'affranchit du réglage du jeu axial entre les deux arbres primaires. Plus particulièrement, l'invention propose une boîte de vitesses telle que définie en introduction dans laquelle il est prévu que le système de liaison des deux arbres primaires comprend un roulement à billes solidarisé auxdits arbres primaires. Ainsi, selon l'invention, grâce à la solidarisation du roulement à billes aux deux arbres primaires, le jeu axial du deuxième arbre par rapport au premier arbre ne dépend plus que du jeu axial des billes dans les bagues intérieure et extérieure dudit roulement et il n'y a donc plus de réglage du jeu axial entre les deux arbres à effectuer. En outre, l'utilisation d'un roulement à billes permet d'obtenir un couple de traînée plus faible entre le deuxième arbre primaire et le premier arbre primaire. Selon une première caractéristique avantageuse de l'invention, ledit roulement à billes comprend une bague intérieure montée à force sur le premier arbre primaire, en appui contre un épaulement solidaire de celuici. Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, ledit roulement à billes comprend une bague extérieure pourvue d'une gorge qui 25 accueille un circlips solidarisé au deuxième arbre primaire. De cette manière, les efforts axiaux du deuxième arbre primaire sont transmis via le circlips au roulement à billes dans les deux sens et le roulement à billes transmet via le montage à force ces efforts axiaux audit premier arbre primaire dans les deux sens. En outre, avantageusement, ledit circlips solidarisé au deuxième arbre primaire forme un arrêt axial et l'on réduit alors le nombre de pièces nécessaires au montage des deux arbres primaires l'un sur l'autre en éliminant notamment l'ajout de deux butées axiales. Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, il est prévu à l'opposé dudit épaulement du premier arbre primaire un circlips monté dans une gorge du premier arbre primaire de sorte que ladite bague intérieure dudit roulement à billes est prise en sandwich entre ledit épaulement et le circlips. La prise en sandwich de la bague intérieure du roulement à billes entre l'épaulement et le circlips assure le positionnement correct de cette bague intérieure sur le premier arbre primaire en cas de flexion rotative. Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, le système de liaison des deux arbres primaires comporte un roulement à aiguilles ou à rouleaux cylindriques. Le positionnement de ce roulement à aiguilles sur le premier arbre primaire permet avantageusement de contrôler les déformations en flexion des deux arbres primaires et de répartir les efforts passant par le roulement à billes du système de liaison des deux arbres primaires. L'invention concerne également un véhicule automobile comprenant une boîte de vitesses telle que précitée. DESCRIPTION DETAILLEE D'UN EXEMPLE DE REALISATION La description qui va suivre en regard du dessin annexé d'un mode de réalisation, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre en quoi consiste l'invention et comment elle peut être réalisée. Sur le dessin annexé, la figure unique est une vue en coupe axiale d'une partie d'une boîte de vitesses à double embrayage selon l'invention. Sur la figure unique, on a représenté une boîte de vitesses comprenant deux arbres primaires 10,20 concentriques associés chacun à un embrayage. Chaque arbre primaire comporte, à l'une de ses extrémités, des cannelures 13,21 coopérant avec une cloche intérieure 41,42 de chaque embrayage. Le premier arbre primaire 10 porte des pignons 51,53 et comporte une denture 52 usinée sur ce premier arbre primaire 10. Ces pignons 51,53 et cette 30 denture 52 sont destinés aux rapports de vitesses impairs. Le deuxième arbre primaire 20 comporte un pignon 54 venant de formation avec le deuxième arbre primaire et une denture 56 usinée sur le deuxième arbre primaire 20 destinés aux rapports de vitesses pairs. Les dentures des pignons 51,53,54 ainsi que celles 52,56 usinées sur lesdits arbres primaires 10,20 sont hélicoïdales. Ainsi, les efforts résultant de la coopération de ces dentures avec celles des arbres secondaires (non représentés) de la boîte de vitesses se décomposent en des efforts radiaux et axiaux. Les deux arbres primaires 10,20 sont montés dans un carter 30 qui, pour des considérations de montage, est en plusieurs parties. On voit sur la figure unique qu'une partie 30A du carter 30 supporte le premier arbre primaire 10 et que deux autres parties 30B,30C du carter 30 supportent le deuxième arbre primaire 20. Chacun des deux arbres primaires 10,20 est relié à la partie 30A,30B,30C du carter 30 correspondante par un système de liaison par roulements. En particulier, le premier arbre primaire 10 est raccordé à la partie 30A du carter 30 par un roulement à billes 31 monté sur l'extrémité dudit arbre primaire 10 opposée à celle comportant les cannelures 13. Ici, la bague intérieure du roulement à billes 31 est maintenue entre le pignon 51 porté par ledit premier arbre primaire 10 et un circlips d'arrêt 62 monté dans une gorge prévue dans ledit arbre primaire 10. En outre, la bague extérieure du roulement à billes 31 est pourvue d'une 20 gorge qui accueille un circlips 61 engagé dans une gorge prévue dans la partie 30A du carter 30. Le roulement à billes 31 assure la référence axiale du premier arbre primaire 10 par rapport au carter 30. Cette référence axiale est réalisée dans les deux sens A et B. Le roulement à billes 31 réalise aussi une référence radiale pour le premier arbre primaire 10. Pour reprendre des efforts axiaux importants, le roulement à billes 31 utilisé peut être à gorge profonde. Le deuxième arbre primaire 20 est relié à la partie 30B du carter 30 par un roulement à rouleaux cylindriques 32. Ce roulement à rouleaux cylindriques 32 comporte une bague extérieure solidaire de la partie 30B du carter 30 et une bague intérieure solidaire du deuxième arbre primaire 20. Le deuxième arbre primaire 20 est relié à la partie 30C du carter 30 par un roulement à aiguilles 33. Le deuxième arbre primaire 20 est porté par le premier arbre primaire 10 au moyen d'un système de liaison par roulements. Ici, ce système de liaison par roulement comporte, en partant de l'extrémité comportant les cannelures 13 du premier arbre primaire 10 en direction de l'extrémité opposée de ce premier arbre primaire 10, tout d'abord un roulement à aiguilles 12 puis, avantageusement selon l'invention, un roulement à billes 11. Comme on peut le voir sur le dessin de la figure unique, le roulement à billes 11 lie l'extrémité non cannelée du deuxième arbre primaire 20 au premier arbre primaire 10. Le roulement à billes 11 comprend une bague intérieure 11A montée à force sur le premier arbre primaire 10, en appui contre un épaulement 10A de celui-ci. La bague intérieure 11A du roulement à billes 11 est maintenue entre l'épaulement 10A du premier arbre primaire 10 et un circlips d'arrêt 64 monté dans une gorge prévue dans ledit arbre primaire 10. Ici, l'épaulement 10A est réalisé au moins en partie par le moyeu du pignon 53. En outre, le roulement à billes 11 comprend une bague extérieure 11B pourvue d'une gorge qui accueille un circlips 63 solidarisé au deuxième arbre primaire 20. La solidarisation du circlips 63 au deuxième arbre primaire 20 est assurée par l'engagement du circlips 63 dans une gorge prévue dans le deuxième arbre primaire 20. Une fente radiale 22 est prévue dans le deuxième arbre primaire 20 pour pouvoir désengager le circlips 63 de la gorge du deuxième arbre primaire 20 et ainsi démonter les deux arbres primaires 10,20. Avantageusement, le roulement à billes 11 réalise la référence axiale du deuxième arbre primaire 20 sur le premier arbre primaire 10. Il est prévu un premier joint d'étanchéité 70 entre les deux arbres primaires 10,20, à droite du roulement à billes 11 sur le dessin de la figure unique. Un deuxième joint d'étanchéité 71 est prévu entre le deuxième arbre primaire 20 et la partie 30B du carter 30 à droite du roulement à rouleaux cylindriques 32 sur le dessin de la figure unique. Le montage des différents éléments de la boîte de vitesses à double embrayage s'opère de la façon suivante: Tout d'abord, le roulement à aiguilles 33 est monté dans la partie 30C du carter 30. Puis, le joint d'étanchéité 71 est monté dans la partie 30B du carter 30. Enfin, le roulement à rouleaux cylindriques 32 est lui aussi monté dans la partie 30B du carter 30. La bague extérieure du roulement à rouleaux cylindriques 32 vient alors en appui contre un épaulement de la partie 30B du carter 30. Parallèlement, les deux roulements à billes 11,31 sont montés par frettage sur le premier arbre primaire 10. L'épaulement 10A du premier arbre primaire 10 constitué au moins en partie par le pignon 53 permet d'assurer l'arrêt et le bon positionnement du roulement à billes 11. De même, l'épaulement constitué par le pignon 51 assure l'arrêt et le bon positionnement du roulement à billes 31. Chacun des deux circlips d'arrêt 62,64 est monté dans la gorge du premier arbre primaire 10 correspondante. Puis, le circlips 63 est monté dans la gorge de la bague extérieure 11B du roulement à billes 11. De même, le circlips 61 est monté dans la gorge de la bague extérieure du roulement à billes 31. Ensuite, on monte le roulement à aiguilles 12 sur le premier arbre primaire 10. Le positionnement du roulement à aiguilles 12 entre les deux arbres primaires 10,20 permet de contrôler la déformation en flexion des deux arbres primaires 10,20. Le positionnement de ce roulement à aiguilles 12 permet aussi de répartir les efforts mécaniques qui passent par le roulement à billes 11 assurant la liaison entre les deux arbres primaires 10,20. Enfin, on monte le joint d'étanchéité 70 à l'intérieur du deuxième arbre primaire 20. Puis on assemble le deuxième arbre primaire 20 sur le premier arbre primaire 10. Lors de l'assemblage des deux arbres primaires 10,20, le circlips 63 de la bague extérieure 11B du roulement à billes 11 vient s'engager dans la gorge du deuxième arbre primaire 20. Les deux arbres primaires 10,20 formant alors un ensemble compact, on monte cet ensemble dans la partie 30A du carter 30 via le roulement à billes 31. Lors du montage de l'ensemble des deux arbres primaires 10,20 dans la partie 30A du carter 30, le circlips 61 de la bague extérieure du roulement à billes 31 vient s'engager dans la gorge de la partie 30A du carter 30. Enfin, l'ensemble constitué de la partie 30A du carter 30 et des deux arbres primaires 10,20 est raccordé aux parties 30B et 30C du carter 30 comprenant le roulement à rouleaux cylindriques 32 et le roulement à aiguilles 33 précédemment montés. Lors de ce raccordement, le deuxième arbre primaire 20 traverse le roulement à rouleaux cylindriques 32 et le roulement à aiguilles 33. Le deuxième arbre primaire 20 est alors supporté radialement par le roulement à rouleaux cylindriques 32 et le roulement à aiguilles 33. En fonctionnement, les deux arbres primaires 10,20 concentriques tournent l'un sur l'autre. Les efforts axiaux résultant sur le deuxième arbre primaire 20 sont repris dans les deux sens par le premier arbre primaire 10 au moyen du roulement à billes 11 solidarisé aux deux arbres primaires 10,20. Finalement, les efforts axiaux résultant sur le premier arbre primaire 10 sont repris dans les deux sens par la partie 30A du carter 30 portant le premier arbre primaire 10, au moyen du roulement à billes 31 solidarisé à la partie 30A du carter 30. En outre, les efforts radiaux du deuxième arbre primaire 20 sur le premier arbre primaire 10 et inversement sont transmis par le roulement à billes 11 et le roulement à aiguilles 12. Le roulement à billes 31 assure la reprise des efforts radiaux du premier arbre primaire 10 vers la partie 30A du carter 30. De même le roulement à rouleaux cylindriques 32 et le roulement à aiguilles 33 assurent la reprise des efforts radiaux du deuxième arbre primaire 20 vers les parties 30B et 30C du carter 30. La présente invention n'est nullement limitée au mode de réalisation 20 décrit et représenté, mais l'homme du métier saura y apporter toute variante conforme à son esprit. 8 REVENDICATIONS 1. Boîte de vitesses comprenant deux arbres primaires (10,20) concentriques coopérant chacun avec un embrayage, le deuxième arbre primaire (20) étant porté par le premier arbre primaire (10) au moyen d'un système de liaison par roulements, caractérisée en ce que le système de liaison des deux arbres primaires (10,20) comprend un roulement à billes (11) solidarisé auxdits arbres primaires (10,20). 2. Boîte de vitesses selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit roulement à billes (11) comprend une bague intérieure (11A) montée à force sur le premier arbre primaire (10), en appui contre un épaulement (10A) solidaire de celui-ci. 3. Boîte de vitesses selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que ledit roulement à billes (11) comprend une bague extérieure (11B) pourvue d'une gorge qui accueille un circlips (63) solidarisé au deuxième arbre primaire (20). 4. Boîte de vitesses selon la revendication 3, caractérisée en ce que la solidarisation du circlips (63) au deuxième arbre primaire (20) est assurée par l'engagement du circlips (63) dans une gorge prévue dans le deuxième arbre primaire (20). 5. Boîte de vitesses selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisée en ce qu'il est prévu à l'opposé dudit épaulement du premier arbre primaire (10) un circlips (64) monté dans une gorge du premier arbre primaire (10) de sorte que ladite bague intérieure (11A) du roulement à billes (11) est prise en sandwich entre ledit épaulement (10A) et le circlips (64). 6. Boîte de vitesses selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que le système de liaison des deux arbres primaires (10,20) comporte un roulement à aiguilles ou à rouleaux cylindriques (12). 7. Véhicule automobile comprenant une boîte de vitesses selon l'une quelconque des revendications précédentes.