Brevet FR2883061A1 — publié le 20060915

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 un carter qui porte deux arbres primaires concentriques coopérant chacun avec un embrayage, le deuxième arbre primaire étant monté sur le premier arbre primaire au moyen d'un système de liaison par roulement. 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. En outre, il est arrêté axialement sur le premier arbre primaire au moyen de butées axiales à rouleaux ou à aiguilles. Ces deux butées axiales sont disposées entre le premier arbre primaire et le deuxième arbre primaire. Les deux arbres primaires sont montés l'un sur l'autre au moyen d'un système de liaison par roulements comportant des roulements à aiguilles et/ou des roulements à rouleaux cylindriques qui permettent, de part leur structure, de reprendre les efforts radiaux et non pas les efforts axiaux exercés entre les deux arbres primaires. Les efforts axiaux exercés dans les deux sens sur le deuxième arbre primaire sont repris par le premier arbre primaire à la faveur des butées axiales à rouleaux ou à aiguilles. 2883061 2 Le roulement à billes de liaison entre le premier arbre primaire et le carter doit alors supporter non seulement les efforts axiaux dans les deux sens directement exercés sur le premier arbre primaire mais aussi les efforts axiaux dans les deux sens exercés sur le deuxième arbre primaire qui sont repris par le premier arbre primaire à la faveur des butées axiales à rouleaux ou à aiguilles. OBJET IDE L'INVENTION Par rapport à l'état de la technique précité, la présente invention propose une boîte de vitesses à double embrayage dont le roulement à billes de liaison entre le premier arbre primaire et le carter est soumis à un niveau d'efforts axiaux diminué. Plus particulièrement, l'invention propose une boîte de vitesses telle que définie en introduction dans laquelle il est prévu une butée axiale intervenant entre le deuxième arbre primaire et le carter adaptée à faire reprendre uniquement par le carter des efforts axiaux exercés sur le deuxième arbre primaire. Ainsi, selon l'invention, grâce à la butée axiale intervenant entre le deuxième arbre primaire et le carter, une partie des efforts axiaux exercés sur le deuxième arbre est reprise par le carter sans être transmise au premier arbre primaire, diminuant ainsi les efforts axiaux exercés sur le roulement à billes de liaison entre le premier arbre primaire et le carter. Selon une première caractéristique avantageuse de l'invention, ladite butée axiale comprend une butée axiale à rouleaux ou à aiguilles munie de deux contreplaques. Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, le deuxième arbre primaire est monté dans le carter au moyen d'un système de liaison par roulement comprenant un roulement à rouleaux cylindriques dont la bague extérieure est solidaire du carter, l'une des deux contreplaques de la butée axiale à rouleaux ou à aiguilles du système de butée axiale s'appuyant sur ladite bague extérieure. Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, l'une des deux contreplaques de la butée axiale à rouleaux ou à aiguilles s'appuie sur un épaulement du carter. Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, l'autre contreplaque de la butée axiale à rouleaux ou à aiguilles s'appuie sur un pignon de rapport de vitesses porté par le deuxième arbre primaire. 2883061 3 Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, l'autre des contreplaques de la butée axiale à rouleaux ou à aiguilles s'appuie sur un épaulement du deuxième arbre primaire. Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, il est prévu entre les deux arbres primaires une butée axiale à rouleaux ou à aiguilles munie de deux contreplaques. Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, le système de liaison par roulement des deux arbres primaires comporte deux roulements à aiguilles et/ou à rouleaux. 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 10,20 comporte, à l'une de ses extrémités, des cannelures 14,21 coopérant avec une cloche intérieure 41,42 de chaque embrayage. Un orifice 72,73 est aménagé à chacune des extrémités du premier arbre primaire 10. Ces deux orifices 72,73 sont destinés à un écoulement d'huile. L'orifice 72 à l'extrémité du premier arbre primaire 10 opposée à celle portant les cannelures 14 est taraudé sur une partie de sa longueur pour recevoir une vis 62. La vis 62 est percée afin de laisser s'écouler l'huile dans l'orifice 72 du premier arbre primaire 10. De plus cette vis 62 possède une tête de diamètre supérieur à celui du premier arbre primaire au niveau de son extrémité opposée à celle comportant les cannelures 14. Le premier arbre primaire 10 comporte un pignon 51 ainsi qu'une denture 52 venant de formation avec ce premier arbre primaire 10. En outre, il porte un pignon 53 maintenu entre le moyeu du pignon 51 et un circlips 81 monté dans une 2883061 4 gorge du premier arbre primaire 10. Ces pignons 51,53 et cette denture 52 sont destinés aux rapports de vitesses impairs. Le deuxième arbre primaire 20 comporte également un pignon 54 ainsi qu'une denture 56 venant de formation avec ce deuxième arbre primaire 20. En outre, il porte un pignon 55 en appui contre la denture 56 du deuxième arbre primaire 20. Ces pignons 54,55 et cette denture 56 sont destinés aux rapports de vitesses pairs. Les dentures des pignons 51,53,54,55 ainsi que celles 52,56 usinées sur lesdits arbres primaires 10,20 sont hélicoïdales. Ainsi, les efforts résultants 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. Ces 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 rnonté sur l'extrémité dudit premier arbre primaire 10 opposée à celle comportant les cannelures 14. Ici, la bague intérieure du roulement à billes 31 est maintenue entre la denture 52 dudit premier arbre primaire 10 et la tête de la vis 62 serrée dans l'orifice taraudé 72 du premier arbre primaire 10. En outre, la bague extérieure du roulement à billes 31 est pourvue d'une 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. 2883061 5 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. Le deuxième arbre primaire 20 est par ailleurs relié à la partie 30C du carter 30 par un roulement à rouleaux cylindriques 33. Avantageusement, selon l'invention, pour arrêter axialement le deuxième arbre primaire 20 par rapport au premier arbre primaire 10, il est prévu une butée axiale 34 disposée entre le deuxième arbre primaire 20 et la partie 30B du carter 30. Cette butée axiale 34 est adaptée à faire reprendre uniquement par le carter 30 des efforts axiaux exercés sur le deuxième arbre primaire 20. On entend ici par le terme uniquement , le fait que ces efforts axiaux exercés sur le deuxième arbre primaire 20 ne sont pas repris premier arbre primaire 10. Toutefois cette transmission des efforts axiaux entre la butée axiale 34 et le carter 30 peut se faire via un élément intermédiaire entre la butée axiale 34 et la partie 30B du carter 30. Comme illustré sur la figure unique, ici la butée axiale 34 est une butée axiale à rouleaux munie de deux contreplaques 34A,34B. La contreplaque 34B de la butée axiale 34 à rouleaux s'appuie sur la bague extérieure 32A du roulement à rouleaux cylindriques 32. En variante on peut aussi envisager que la contreplaque 34B de la butée axiale 34 à rouleaux s'appuie sur un épaulement de la partie 30B du carter 30. La contreplaque 34A de la butée axiale 34 à rouleaux s'appuie sur le pignon 55 porté par le deuxième arbre primaire 20. En variante, on peut envisager que la contreplaque 34A de la butée axiale 34 à rouleaux s'appuie sur un épaulement du deuxième arbre primaire 20. En variante on pourrait remplacer la butée axiale 34 à rouleaux par une butée axiale à aiguilles. Enfin, selon un autre mode de réalisation, on peut envisager de remplacer la butée axiale 34 à rouleaux et le roulement à rouleaux cylindriques 32 par un seul roulement combiné axial et radial. 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 14 du premier arbre primaire 10 en direction de l'extrémité opposée de ce premier arbre primaire 10, tout d'abord un premier 2883061 6 roulement à aiguilles 12 logé entre deux épaulements dudit premier arbre primaire 10, puis, un deuxième roulement à aiguilles 13 maintenu entre un circlips d'arrêt 83 et un épaulement à l'intérieur du deuxième arbre primaire 20. De plus, il est prévu entre les deux arbres primaires 10,20 une butée axiale à rouleaux 11 munie de deux contreplaques. Comme on peut le voir sur le dessin de la figure unique, l'extrémité du deuxième arbre primaire 20 opposée à celle comportant les cannelures 21 vient en appui sur l'une des deux contreplaques de la butée axiale à rouleaux 11. En variantes on pourrait utiliser une butée axiale à aiguilles au lieu de la butée axiale à rouleaux 11. II est aussi prévu un premier joint d'étanchéité 70 entre les deux arbres primaires 10,20, à droite de la butée axiale à rouleaux 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. Préférentiellement, 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 rouleaux 33 est monté dans la partie 30C du carter 30. Puis, le roulement à rouleaux cylindriques 32 est monté dans la partie 30B du carter 30. La bague extérieure 32A du roulement à rouleaux cylindriques 32 vient alors en appui contre un épaulement de la partie 30B du carter 30. Enfin, le joint d'étanchéité 71 est lui aussi monté dans la partie 30B du carter 30. Avantageusement, on monte la butée axiale 34 à rouleaux avec ses deux contreplaques 34A,34B dans la partie 30B du carter 30. La contreplaque 34B vient en appui contre la bague extérieure 32A du roulement à rouleaux 32. À l'intérieur du deuxième arbre primaire 20, on monte le roulement à aiguilles 13 avec son circlips d'arrêt 83. Le deuxième arbre primaire 20 est alors raccordé aux parties 30B et 30C du carter 30 comprenant le roulement à rouleaux cylindriques 32, la butée axiale 34 à rouleaux et le roulement à rouleaux cylindriques 33 précédemment montés. Lors de ce raccordement, le deuxième arbre primaire 20 traverse le roulement à rouleaux cylindriques 32 et le roulement à rouleaux cylindriques 33. Le deuxième arbre primaire 20 est ainsi supporté radialement par le roulement à rouleaux cylindriques 32 et le roulement à rouleaux cylindriques 33. Avantageusement, selon l'invention, la contreplaque 34A de la butée axiale 34 à rouleaux 2883061 7 précédemment montée dans la partie 30B du carter 30 vient en appui sur le moyeu du pignon 55 porté par le deuxième arbre primaire 20. Parallèlement, le roulement à billes 31 est monté par frettage sur le premier arbre primaire 10. L'épaulement constitué par la denture 52 du premier arbre primaire 10 assure l'arrêt et le bon positionnement du roulement à billes 31. Puis, la vis 62 est serrée dans l'orifice taraudé 72 du premier arbre primaire 10. Ensuite, on monte la butée axiale à rouleaux 11 sur le premier arbre primaire 10. L'une des ses deux contreplaques étant en appui contre le pignon 51 du premier arbre primaire 10. Puis, toujours sur le premier arbre primaire 20, on monte le joint d'étanchéité 70. Enfin, on rnonte le roulement à aiguilles 12 sur le premier arbre primaire 10. Le premier arbre primaire 10 est mis en place au niveau du deuxième arbre primaire 20. Le premier arbre primaire 10 traverse alors le deuxième arbre primaire 20. L'une des deux contreplaques de la butée axiale à rouleaux 11 disposée sur le premier arbre primaire 10 vient en appui sur l'extrémité du deuxième arbre primaire 20 opposée à celle comportant les cannelures 21. La partie 30A du carter 30 est ensuite solidarisée au premier arbre primaire 10 via le roulement à billes 31. Le circlips 61 de la bague extérieure du roulement à billes 31 vient alors s'engager dans la gorge de la partie 30A du carter 30. En variante, on peut réaliser le montage des différents éléments de la boîte de vitesses à double embrayage de la façon suivante: Tout d'abord, le roulement à rouleaux 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 32A du roulement à rouleaux cylindriques 32 vient alors en appui contre un épaulement de la partie 30B du carter 30. Avantageusement, on monte la butée axiale 34 à rouleaux avec ses deux contreplaques 34A,34B dans la partie 30B du carter 30. La contreplaque 34B vient en appui contre la bague extérieure 32A du roulement à rouleaux 32. Parallèlement, le roulement à billes 31 est monté par frettage sur le premier arbre primaire 10. L'épaulement constitué par la denture 52 du premier arbre primaire 10 assure l'arrêt et le bon positionnement du roulement à billes 31. Puis, la vis 62 est serrée dans l'orifice taraudé 72 du premier arbre primaire 10. 2883061 8 Ensuite, on monte la butée axiale à rouleaux 11 sur le premier arbre primaire 10. L'une des ses deux contreplaques étant en appui contre le pignon 51 du premier arbre primaire 10. Enfin, on monte le roulement à aiguilles 12 sur le premier arbre primaire 10. À l'intérieur du deuxième arbre primaire 20, on monte le roulement à aiguilles 13 avec son circlips d'arrêt 83. Puis, toujours à l'intérieur du deuxième arbre primaire 20, on monte le joint d'étanchéité 70. On monte le premier arbre primaire 10 dans la partie 30A du carter 30 via le roulement à billes 31. Le circlips 61 de la bague extérieure du roulement à billes 31 vient alors s'engager dans la gorge de la partie 30A du carter 30. Le deuxième arbre primaire 20 est alors raccordé aux parties 30B et 30C du carter 30 comprenant le roulement à rouleaux cylindriques 32 et le roulement à rouleaux cylindriques 33 précédemment montés. Lors de ce raccordement, le deuxième arbre primaire 20 traverse le roulement à rouleaux cylindriques 32 et le roulement à rouleaux cylindriques 33. Le deuxième arbre primaire 20 est ainsi supporté radialement par le roulement à rouleaux cylindriques 32 et le roulement à rouleaux cylindriques 33. Avantageusement, selon l'invention, la contreplaque 34A de la butée axiale 34 à rouleaux précédemment montée dans la partie 30B du carter 30 vient en appui sur le moyeu du pignon 55 porté par le deuxième arbre primaire 20. Enfin, on raccorde l'ensemble constitué de la partie 30A du carter 30 et du premier arbre primaire 10 aux parties 30B et 30C du carter 30 comprenant le deuxième arbre primaire 20 précédemment monté. Lors de ce raccordement le premier arbre primaire 10 traverse le deuxième arbre primaire 20. L'une des deux contreplaques de la butée axiale à rouleaux 11 disposée sur le premier arbre primaire 10 vient en appui sur l'extrémité du deuxième arbre primaire 20 opposée à celle comportant les cannelures 21. En fonctionnement, les deux arbres primaires 10,20 concentriques tournent l'un sur l'autre. Les efforts exercés résultant de la coopération des dentures 52,56 ainsi que celles des pignons 51,53,54,55 des deux arbres primaires 10,20 avec les dentures des arbres secondaires (non représentés) sont alternativement dirigés dans le sens A et dans le sens B. 2883061 9 Les efforts axiaux 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. Les efforts axiaux sur le deuxième arbre primaire 20 sont repris dans le sens A par le premier arbre primaire 10 au moyen de la butée axiale à rouleaux 11 disposée entre les deux arbres primaires 10,20. Avantageusement, selon l'invention, dans le sens B, les efforts axiaux sur le deuxième arbre primaire 20 sont repris uniquement par le carter 30, au moyen de la butée axiale 34 à rouleaux et par l'intermédiaire de la bague extérieure 32A du roulement à rouleaux 32 solidaire de la partie 30B du carter 30. En outre, les efforts radiaux du deuxième arbre primaire 20 sur le premier arbre primaire 10 et inversement sont transmis par les roulements à aiguilles 12,13. 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 rouleaux cylindriques 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 décrit et représenté, mais l'homme du métier saura y apporter toute variante 20 conforme à son esprit. REVENDICATIONS 1. Boîte de vitesses comprenant un carter (30) qui porte deux arbres primaires (10,20) concentriques coopérant chacun avec un embrayage, le deuxième arbre primaire (20) étant monté sur le premier arbre primaire (10) au moyen d'un système de liaison par roulement caractérisée en ce qu'il est prévu une butée axiale intervenant entre le deuxième arbre primaire (20) et le carter (30) adaptée à faire reprendre uniquement par le carter (30) des efforts axiaux exercés sur le deuxième arbre primaire (20). 2. Boîte de vitesses selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite butée axiale comprend une butée axiale à rouleaux ou à aiguilles (34) munie de deux contreplaques (34A,34B). 3. Boîte de vitesses selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que le deuxième arbre primaire (20) est monté dans le carter (30) au moyen d'un système de liaison par roulement comprenant un roulement à rouleaux cylindriques (32) dont la bague extérieure (32A) est: solidaire du carter (30), l'une des deux contreplaques (34A,34B) de la butée axiale à rouleaux ou à aiguilles (34) s'appuyant sur ladite bague extérieure (32A). 4. Boîte de vitesses selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que l'une des deux contreplaques (34A,34B) de la butée axiale à rouleaux ou à aiguilles (34) s'appuie sur un épaulement du carter (:30) 5. Boîte de vitesses selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisée en ce que l'autre des deux contreplaques (34A,34B) de la butée axiale à rouleaux ou à aiguilles (34) s'appuie sur un pignon (55) de rapport de vitesses porté par le deuxième arbre primaire (20). 6. Boîte de vitesses selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisée en ce que l'autre des deux contreplaque (34A,34B) de la butée axiale à rouleaux ou à aiguilles (34) s'appuie sur un épaulement du deuxième arbre primaire (20). 7. Boîte de vitesses selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce qu'il est prévu entre les deux arbres primaires (10,20) une butée axiale à rouleaux ou à aiguilles (11) munie de deux contreplaques. 2883061 11 8. Boîte de vitesses selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que le système de liaison par roulement des deux arbres primaires (10,20) comporte deux roulements à aiguilles et/ou à rouleaux (12,13). 9. Véhicule automobile comprenant une boîte de vitesses selon l'une 5 quelconque des revendications précédentes.