Brevet FR2920213A1 — publié le 20090227

La présente invention concerne une boîte de vitesses avec une pluralité d'arbres de transmission, en particulier pour un véhicule automobile, et un dispositif de sélection avec une tige de manoeuvre selon le préambule de la revendication 1. Dans une boîte de vitesses, le passage des rapports de vitesse est effectué en règle générale par l'actionnement d'un dispositif de synchronisation, du fait qu'une fourchette de sélection est amenée dans une position déterminée par l'intermédiaire d'un dispositif de sélection au moyen d'une tige de manoeuvre. En outre, dans les boîtes de vitesses to automatiques, la tige de manoeuvre est généralement disposée à l'intérieur d'un cylindre de commande, la tige de manoeuvre étant fixée à un piston de commande. Dans le document DE 1 576 175 A est décrit un dispositif de sélection, dans lequel un piston étagé est guidé de manière étanche 15 dans un cylindre de travail avec une tige de manoeuvre. Dans ce cas, le piston étagé est fixé sur la tige de manoeuvre au moyen de deux circlips. Pour étancher les deux chambres de travail du cylindre de travail l'une par rapport à l'autre, des moyens d'étanchéité sont prévus sur le piston de commande. Étant donné que dans les boîtes de vitesses actuelles, en 20 particulier dans les boîtes de vitesses à double embrayage, il est possible d'utiliser des huiles de service différentes, une étanchéité fiable des deux chambres de travail du cylindre de travail par rapport à une enceinte extérieure est nécessaire pour empêcher un mélange des huiles. 25 Le but de l'invention est donc de perfectionner le mode de réalisation d'un dispositif de fixation pour la tige de manoeuvre dans un cylindre de travail d'une boite de vitesses. Cet objectif est résolu selon l'invention par un dispositif avec les caractéristiques de la revendication 1. 30 La boîte de vitesses selon l'invention se caractérise par le fait qu'il est prévu un moyen d'étanchéité sur un moyen de fixation d'une tige de manoeuvre, qui est liée à un piston de commande. De préférence, le moyen d'étanchéité est réalisé sous la forme d'un joint torique, sachant que n'importe quelle garniture d'étanchéité, adaptée au moyen de fixation et positionnable directement sur ledit moyen de fixation est envisageable. Selon l'invention, lors du montage de la boîte de vitesses, il est possible avec le présent dispositif de sélection d'insérer la tige de manoeuvre dans le piston de commande à un moment ultérieur, plus précisément après le montage de la tige de manoeuvre sur un ensemble de roues. De préférence, le moyen de fixation est réalisé sous la forme d'une vis de fixation, de telle sorte que le joint torique prévu est disposé sur le pourtour de la tige de la vis. Il en résulte une étanchéité fiable des chambres de pression dans le cylindre de commande par rapport à une enceinte extérieure à l'intérieur du carter de la boîte de vitesses. Dans un mode de réalisation de l'invention, le dispositif de sélection est positionné dans une zone dans laquelle s'étend une séparation entre une enceinte d'huile pour roues dentées et une enceinte d'huile hydraulique. Compte tenu de l'agencement direct du moyen d'étanchéité sur le moyen de fixation, il se forme ici un système d'étanchéité fiable dans la zone respective de la séparation entre les deux enceintes d'huile, de telle sorte qu'un mélange des deux huiles de service, contenues dans la boîte de vitesses, est empêché. Dans un autre mode de réalisation de l'invention, avant une étape de montage destinée à réaliser une liaison entre la tige de manoeuvre et le piston de commande, la tige de manoeuvre est montée au préalable sur un ensemble de roues, de telle sorte que la tige de manoeuvre dans la position reliée forme avec l'ensemble de roues une première unité de montage pré-assemblée. Dans une autre étape de montage, la tige de manoeuvre est alors reliée au piston de commande au moyen de la vis de fixation munie du moyen d'étanchéité. Il en résulte un montage optimisé de la boîte de vitesses, dans lequel un endommagement des moyens d'étanchéité à l'intérieur de la boîte de vitesses est empêché. Selon un autre mode de réalisation de l'invention, avant une étape de montage destinée à réaliser une liaison entre la tige de manoeuvre et le piston de commande, le piston de commande est monté au préalable dans le cylindre de travail, de telle sorte que le cylindre de travail et le piston de commande forment une deuxième unité de montage pré-assemblée, qui peut être reliée à la première unité de montage par l'intermédiaire du moyen de fixation. Par conséquent, il est possible de réaliser ici un positionnement exact du piston de commande à l'intérieur du cylindre de travail. En outre, les moyens d'étanchéité Io prévus sur le pourtour du piston de commande, ainsi que des moyens d'étanchéité supplémentaires prévus sur le cylindre de travail sont assemblés entre eux de manière fiable avant la mise en place du cylindre de travail dans le carter de la boîte de vitesses. Dans un autre mode de réalisation de l'invention, avant une 15 étape de montage destinée à réaliser une liaison entre la tige de manoeuvre et le piston de commande, la première unité de montage pré-assemblée est introduite dans le carter de la boîte de vitesses, de telle sorte que la première unité de montage forme avec le carter de la boîte de vitesses une troisième unité de montage pré-assemblée. Celle-ci peut 20 alors être reliée à la deuxième unité de montage. Il est ainsi possible de réaliser un montage et une fixation exacts de la tige de manoeuvre à l'intérieur du dispositif de sélection de la boîte de vitesses et, en même temps, une séparation optimisée entre les enceintes d'huile. Le présent agencement convient en particulier à des boîtes de 25 vitesses qui sont réalisées sous la forme de boîtes de vitesses à double embrayage, et dans lesquelles il est nécessaire de prévoir une huile hydraulique et une huile pour roues dentées, sachant que les deux huiles ne doivent pas se mélanger. D'autres caractéristiques et combinaisons de caractéristiques 30 découlent de la description. Des exemples de réalisation concrets de l'invention sont expliqués de manière plus détaillée dans la description ci-après et sont représentés sur les dessins, parmi lesquels : la figure 1 représente une boîte de vitesses à double embrayage avec deux arbres d'entrée, un arbre principal et un arbre de sortie la figure 2 représente un ensemble de roues pré-assemblé, un carter de boîte de vitesses et un cylindre de travail pré-assemblé de la boîte de vitesses à double embrayage selon la figure 1 ; la figure 3 est une représentation en coupe d'un dispositif de sélection pour la boîte de vitesses à double embrayage selon la figure 1 ; la figure 4 est une représentation schématique d'un cylindre de commande pré-assemblé du dispositif de sélection selon la figure 3 ; to la figure 5 est une vue détaillée de l'ensemble de roues de la figure 2 ; et la figure 6 est une vue schématique de l'ensemble de roues de la figure 5 après l'introduction de celui-ci dans le carter de la boîte de vitesses à double embrayage selon la figure 1. 15 La boîte de vitesses 1 représentée schématiquement sur la figure 1 est réalisée sous la forme d'une boîte de vitesses à double embrayage, dans laquelle un système de double embrayage 4 est relié du côté entrée à un moteur, non représenté, par l'intermédiaire d'une vilebrequin. En outre, du côté sortie, le système de double embrayage 4 20 est relié à deux arbres d'entrée de boîte 5 et 5a. Dans le cas présent, le premier arbre d'entrée 5 est réalisé sous la forme d'un arbre plein et le deuxième arbre d'entrée 5a est réalisé sous la forme d'un arbre creux. Sur le premier arbre d'entrée 5 sont montées des roues dentées pour une boîte partielle avec les rapports de vitesse impairs, tandis que sur le 25 deuxième arbre d'entrée 5a sont montées des roues dentées pour une autre boîte partielle avec les rapports de vitesse pairs. Pour obtenir les différents niveaux de rapports dans la boîte de vitesses à double embrayage selon la figure 1, il est prévu de monter sur un arbre principal 5c, agencé parallèlement et à distance des arbres 30 d'entrée de boîte 5 et 5a, des roues dentées qui engrènent avec les roues dentées des arbres d'entrée de boîte 5 et 5a, sachant que les roues dentées sur l'arbre principal 5c peuvent être réalisées sous forme de roues mobiles ou sous forme de roues fixes. En outre, la boîte de vitesses à double embrayage 1 comporte un arbre de sortie 6 qui est relié à l'arbre principal 5c par l'intermédiaire d'une constante. Au niveau de l'extrémité de l'arbre de sortie 6 est monté un pignon qui est lié à une boîte de vitesses d'essieu. De préférence, la boîte de vitesses d'essieu est une boîte de vitesses d'essieu arrière, qui est montée dans un véhicule avec un moteur arrière ou un moteur central, en particulier un moteur Boxer. En outre, la boîte de vitesses comporte un carter qui est formé par deux moitiés de carter 2 et 3, l'une des moitiés de carter étant réalisée sous la forme d'un carter d'embrayage 3. Dans le cas présent, le système de double embrayage 4 est monté dans le carter d'embrayage 3. Pour le fonctionnement du système de double embrayage 4, ainsi que des dispositifs de sélection, il est prévu une huile hydraulique, en particulier une huile ATF ; une huile de boîte, en particulier l'huile hypoïde, est prévue pour le fonctionnement des roues dentées. Néanmoins, les deux nuances d'huile ne doivent pas se mélanger, de telle sorte qu'une enceinte d'huile hydraulique 18, 19 et 19a est rendue étanche par rapport à une enceinte d'huile de boîte ou d'huile pour roues dentées 20. Pour ce faire, il est prévu selon la figure 1 de poser des garnitures d'étanchéité 23 différentes à des emplacements correspondants. Dans la présente boîte de vitesses à double embrayage 1, le dispositif de sélection, qui comporte un cylindre de travail 10 et un piston de commande 9 relié à une tige de manoeuvre 7 au moyen d'une vis de fixation 11, est positionné dans une zone dans laquelle une séparation s'étend entre l'enceinte d'huile pour roues dentées 20 et l'enceinte d'huile hydraulique 18 et 19. Le dispositif de sélection est utilisé pour faire varier la position d'une fourchette de sélection 8 reliée à la tige de manoeuvre 7. Le cylindre de travail 10 contient de l'huile hydraulique, alors que l'huile pour roues dentées est contenue en dehors du cylindre de travail 10 dans la zone de la tige de manoeuvre 7. De préférence, le piston de commande 9 est réalisé de telle sorte que sur le côté orienté vers la tige de manoeuvre 7, une gaine 9a, réalisée d'un seul tenant avec le piston de commande 9, s'étend autour de la tige de manoeuvre. Grâce à ce mode de réalisation, il est possible qu'une première chambre de travail 18 du cylindre de travail 10 soit rendue étanche de manière fiable par rapport à l'enceinte d'huile pour roues dentées 20 au moyen d'une lèvre d'étanchéité 17. Selon la figure 3, le cylindre de travail 10, dans la position montée, est rendu étanche par rapport à l'enceinte d'huile pour roues dentées 20 au moyen d'une garniture d'étanchéité 16 en forme de Io joint torique. Par ailleurs, un joint d'étanchéité 12 sous la forme d'un joint torique 12 est prévu sur la vis de fixation 11, afin d'assurer l'étanchéité de la deuxième chambre de travail 19 du cylindre de travail 10 par rapport à l'enceinte d'huile pour roues dentées 20. Le joint torique 12 15 est mis en place autour de la tige de la vis de fixation 11 avant le vissage de la vis de fixation 11 sur la tige de manoeuvre 7. De préférence, la vis de fixation 11 est réalisée sous la forme d'une vis à collerette. L'utilisation d'une vis à collerette permet de poser le joint torique 12 sur une partie entre la tête de vis et le filetage. En outre, un 20 couple défini peut être appliqué entre la vis 11 et la tige de manoeuvre 7 sans endommager le piston de commande 9. De préférence, le piston de commande 9 est réalisé en matière plastique. Pour obtenir un système d'étanchéité fiable ou pour réaliser une séparation fiable entre l'huile hydraulique, telle que l'huile ATF, et 25 l'huile pour roues dentées, telle que l'huile hypoïde, la présente invention prévoit les étapes de montage ci-après. Dans une première étape de montage, les ensembles de roues sont montés et fixés sur les arbres d'entrée de boîte 5 et 5a, ainsi que sur l'arbre principal 5c, de telle sorte qu'au cours de la première étape de montage, les tiges de 30 manoeuvre 7 avec les moyens de sélection correspondants, à savoir des fourchettes de sélection 8 dans le cas présent, sont montées sur l'ensemble de roues en vue de compléter l'ensemble de roues pré-assemblé. Dans une deuxième étape de montage, le carter d'embrayage 3 est monté sur la première unité de montage 13 qui est disposée de préférence perpendiculairement sur un support de montage. Une fois que le carter de boîte de vitesses 3 est monté sur l'ensemble de roues, les tiges de manoeuvre 7 sont positionnées selon la figure 6 dans des forures correspondantes à l'intérieur du carter d'embrayage 3. Dans une autre étape de montage, les garnitures d'étanchéité 16 et 22 Io correspondantes sont posées sur les différents cylindres de travail 10 pré-assemblés, qui sont introduits ensuite dans le carter d'embrayage 3. Par ailleurs, les pistons de commande 9, qui sont munis d'un joint d'étanchéité 21 pour piston et de la lèvre d'étanchéité 17, sont déjà pré-assemblés dans le cylindre de travail 10 respectif. Une fois que les tiges 15 de manoeuvre 7 sont introduites dans les pistons de commande 9 correspondants, ceux-ci sont vissés l'un à l'autre au moyen de vis de fixation 11 déjà munies des joints toriques 12. Par conséquent, un système d'étanchéité fiable est obtenu dans la zone de la séparation entre l'huile hydraulique et l'huile pour roues 20 dentées avec l'agencement proposé. Cela permet de réaliser une séparation fiable entre les enceintes d'huile, l'ordre de montage proposé permettant de réduire les temps de fabrication par le fait de compléter l'ensemble de roues pré-assemblé. En outre, par le fait d'intégrer le joint torique 12 dans la vis de fixation 11, on obtient un montage fiable sur le 25 plan de l'étanchéité. En outre, grâce à l'agencement selon l'invention, plus précisément la fixation selon l'invention de la tige de manoeuvre 7 dans le piston de commande 9, il est possible de démonter plus aisément la boîte de vitesses. L'exemple de réalisation, c'est-à-dire la fixation proposée de la 30 tige de manoeuvre sur le piston de commande, peut être appliqué dans le cadre de la présente invention pour n'importe quel type de boîte de vitesses et n'est donc pas limité à des boîtes de vitesses à double embrayage. Par ailleurs, la présente invention peut également être utilisée en association avec des boîtes de vitesses automatiques, ainsi qu'avec d'autres modes de réalisation de boîtes de vitesses. REVENDICATIONS 1. Boîte de vitesses (1) avec une pluralité d'arbres de transmission (5, 5a, 5b, 5c) et au moins une tige de manoeuvre (7) d'un dispositif de sélection, qui comporte un cylindre de travail (10) et un piston de commande (9) relié à la tige de manoeuvre (7) par l'intermédiaire d'un moyen de fixation (11), le dispositif de sélection permettant de faire varier la position d'un élément de sélection (8), caractérisée en ce qu'il est prévu un moyen d'étanchéité (12) sur le moyen de fixation (11). 2. Boîte de vitesses selon la revendication 1, caractérisée en ce to que le moyen de fixation (11) est réalisé sous la forme d'une vis de fixation, en particulier une vis à collerette. 3. Boîte de vitesses selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le moyen d'étanchéité (12) est réalisé sous la forme d'un joint torique. 15 4. Boîte de vitesses selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le dispositif de sélection est positionné dans une zone dans laquelle s'étend une séparation entre une enceinte d'huile pour roues dentées (20) et une enceinte d'huile hydraulique (18, 19). 20 5. Boîte de vitesses selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que, avant une étape de montage destinée à réaliser une liaison entre la tige de manoeuvre (7) et le piston de commande (9), la tige de manoeuvre (7) est montée au préalable sur un ensemble de roues, de telle sorte que la tige de manoeuvre (7) dans 25 la position reliée forme avec l'ensemble de roues une première unité de montage (13) pré-assemblée. 6. Boîte de vitesses selon la revendication 5, caractérisée en ce que, avant une étape de montage destinée à réaliser une liaison entre la tige de manoeuvre (7) et le piston de commande (9), le piston de 30 commande (9) est monté au préalable dans le cylindre de travail (10), detelle sorte que le cylindre de travail (10) et le piston de commande (9) forment une deuxième unité de montage (14) pré-assemblée, qui peut être reliée à la première unité de montage (13) par l'intermédiaire du moyen de fixation (Il). 7. Boîte de vitesses selon la revendication 5 ou 6, caractérisée en ce que, avant une étape de montage destinée à réaliser une liaison entre la tige de manoeuvre (7) et le piston de commande (9), la première unité de montage (13) pré-assemblée est introduite dans le carter de boîte de vitesses (3), de telle sorte que la première unité de montage (13) forme avec le carter de boîte de vitesses (3) une troisième unité de montage (15) pré-assemblée. 8. Boîte de vitesses selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la boîte de vitesses (1) est réalisée sous la forme d'une boîte de vitesses à double embrayage.