Brevet FR2972777A1 — publié le 20120921

ARCHITECTURE DES CARTERS D'UNE TRANSMISSION MECANIQUE DE VEHICULE. La présente invention concerne une architecture 5 nouvelle des carters d'une transmission mécanique de véhicule, en particulier de véhicule automobile. De manière classique, une majorité des carters de transmission mécanique de véhicules sont constitués par un carter de boîte de vitesses et un carter d'embrayage avec un 10 carter de différentiel qui est fermé par une plaque ayant une fonction de porte-joint et d'arrêt de roulement de l'arbre de sortie du différentiel. A titre d'exemple, le document GB 2469267 A décrit un carter pour supporter un ensemble mécanique d'engrenages 15 d'un véhicule automobile, qui comprend un carter de boîte de vitesses pour recevoir une pluralité d'arbres de transmission et un carter d'embrayage pour couvrir une majeure partie de ladite pluralité d'arbres de transmission. Il est prévu une plaque support, qui est fixée « à cheval » 20 sur le carter embrayage et le carter différentiel. Au moins deux paliers d'arbre destinés chacun au support et au guidage d'un arbre de transmission sont reliés à cette plaque support. Les paliers d'arbre n'étant pas reliés au carter d'embrayage, mais à la plaque support, on a une 25 meilleure visibilité lors des opérations d'assemblage. Il en résulte qu'il est plus facile d'insérer les différents arbres de transmission dans leur palier respectif. L'adjonction d'une telle plaque impose la réalisation d'une étanchéité et de moyens de fixation, tels des vis de 30 fixation, qui représentent des contraintes dimensionnelles pour l'entraxe arbre primaire / arbre de sortie du différentiel et pour le plan d'interface avec le carter d'embrayage de la boîte de vitesses. Le but de la présente invention est de fournir une 35 nouvelle architecture des carters d'une transmission mécanique de véhicule, en particulier de véhicule automobile, qui constitue une solution technique moins contraignante sur les dimensions mentionnées ci-dessus, et qui permette, en conséquence, un gain de place substantiel. Un autre but de la présente invention est de fournir une telle nouvelle architecture, qui permette de réduire le nombre de pièces de l'ensemble de carters en supprimant notamment la plaque et les vis de fixation de cette dernière. Enfin, c'est également un but de la présente invention de fournir une telle nouvelle architecture, qui intègre la fonction de porte-joint et d'arrêt de roulement de la sortie du différentiel de manière simple, stable, robuste, fiable et économique. Pour parvenir à ces buts, la présente invention a pour objet une architecture des carters d'une transmission mécanique d'un véhicule, du type comprenant, d'une part, un carter d'embrayage et un carter de différentiel assemblés pour former une enveloppe autour du différentiel à arbre de sortie monté dans un roulement, et d'autre part, un carter de boîte de vitesses. Dans cette architecture nouvelle, le carter de boîte de vitesses comporte une extension en forme de plaque sensiblement plane qui comprend un alésage destiné à assurer la fonction de porte joint et d'arrêt de roulement dudit arbre de sortie du différentiel. De préférence, cette extension est réalisée 25 « monobloc » avec le carter de boîte de vitesses, lors de l'opération de fonderie de ce dernier. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, l'alésage est réalisé dans un prolongement axial formant palier, désigné aussi « palier axial » dans la suite du 30 texte, dont la surface cylindrique externe présente une partie, dite « partie de centrage », faisant fonction de centrage du carter de boîte de vitesses sur les deux carters d'embrayage et différentiel préalablement assemblés. La face plane radiale d'extrémité dudit palier axial 35 fait fonction d'arrêt du roulement de l'arbre de sortie du différentiel. De préférence, il est prévu un épaulement cylindrique à l'extrémité du palier axial dans lequel est logé un joint d'étanchéité, de préférence en caoutchouc. Ce joint d'étanchéité peut avantageusement être un 5 joint torique. Selon un autre mode de réalisation de l'invention, l'alésage, qui est destiné à assurer la fonction de porte joint et d'arrêt de roulement de l'arbre de sortie du différentiel, est réalisé dans un prolongement axial formant 10 palier également, dont la face plane radiale d'extrémité fait fonction, par l'intermédiaire d'une cale dite « cale d'arrêt de roulement », de contrainte du roulement de l'arbre de sortie du différentiel. Le roulement de l'arbre de sortie du différentiel est, 15 de préférence, un roulement conique. La présente invention a aussi pour objet un véhicule, en particulier un véhicule automobile, dans lequel la transmission mecanique, qui comprend les mécanismes d'embrayage, de changement des vitesses et de différentiel, 20 est enveloppée d'un ensemble de carters dont l'architecture est conforme à celle décrite ci-dessus dans ses grandes lignes. D'autres buts, avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront dans la description qui suit 25 d'exemples de réalisation, non limitatifs de l'objet et de la portée de la présente demande de brevet, accompagnée de dessins dans lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective, schématique, d'un carter de boîte de vitesses, selon l'art antérieur, 30 - la figure 2 est une vue en perspective, schématique, de l'architecture classique, connue de l'art antérieur, des carters d'une transmission mécanique intégrant le carter de boîte de vitesses de la figure 1, - les figures 3 et 4 sont des vues en perspective, 35 schématiques, du carter de boîte de vitesses dans l'architecture nouvelle de carters selon la présente invention, - la figure 5 est un schéma illustrant l'intégration, selon la présente invention, des fonctions de porte-joint et d'arrêt de roulement de l'arbre de sortie du différentiel dans le carter de boîte de vitesses, - la figure 5A est une vue agrandie de la partie du carter de boîte de vitesses de la figure 5 assurant les fonctions de porte-joint et d'arrêt de roulement, - la figure 6 est une variante de réalisation de l'intégration illustrée sur la figure 5 des fonctions de porte-joint et d'arrêt de roulement de l'arbre de sortie du différentiel dans le carter de boîte de vitesses, et - la figure 6A est une vue agrandie de la partie du carter de boîte de vitesses de la figure 6 assurant les fonctions de porte-joint et d'arrêt de roulement. En référence aux dessins des figures 1 et 2, on a représenté une architecture connue de transmission d'un véhicule automobile. Selon cette architecture classique, l'ensemble des carters est constitué par un carter de boîte de vitesses 2 et un carter d'embrayage 3 avec un carter de différentiel 4 qui est fermé par une plaque 1 ayant une fonction de porte-joint et d'arrêt de roulement de l'arbre de sortie du différentiel. Le carter de boîte de vitesses 2 est pourvu d'alésages 2A, 2B et 2C pour le passage de l'arbre primaire et d'arbres secondaires. La plaque porte- roulements 1 est fixée par des vis référencées collectivement 5. Pour obvier aux inconvénients mentionnés précédemment de cette architecture connue de l'art antérieur, la présente invention définit un carter de boîte de vitesses conformé différemment, qui intègre les fonctions de porte-joint et d'arrêt de roulement de la sortie de différentiel. Ainsi, en référence aux dessins des figures 3 et 4, le carter de boîte de vitesses selon l'invention, référencé 10 de manière générale, comporte une extension 15, en forme de plaque sensiblement plane, qui comprend un alésage 16 destiné à assurer la fonction de porte joint et d'arrêt de roulement de l'arbre de sortie de différentiel. Cette extension 15 est réalisée « monobloc » avec le carter de boîte de vitesses 10, lors de l'opération de fonderie de ce dernier. Les références 10A, 10B et 10C désignent des alésages pour le passage de l'arbre primaire et d'arbres secondaires. Les références 10V désignent des logements pour les vis de fixation du carter de boîte de vitesses 10. En référence aux dessins des figures 5 et 5A, l'alésage 16 est réalisé dans un prolongement cylindrique, axial, formant palier, référencé 18, dont la surface cylindrique interne permet la sortie de l'arbre du différentiel. La surface cylindrique externe du prolongement - ou « palier » - axial 18 présente une partie cylindrique, dite « partie de centrage » 19, obtenue par usinage sur la pièce de fonderie, qui fait fonction de centrage du carter de boîte de vitesses 10 sur les carters d'embrayage 20 et différentiel 30 préalablement assemblés. La référence 35 désigne l'ensemble différentiel, la référence 36 la couronne de différentiel et X l'axe de sortie du différentiel. La référence 60 désigne le joint mentionné précédemment, porté par l'extension 15 du carter de boîte de vitesses selon l'invention. La face plane radiale d'extrémité 17 du palier axial 18 fait fonction d'arrêt du roulement 40 de l'arbre de 25 sortie de différentiel. De plus, il est prévu un épaulement cylindrique 14 à l'extrémité du palier axial 18 dans lequel peut être logé un joint torique d'étanchéité (non représenté), par exemple un joint en caoutchouc. 30 La référence 13 désigne une vis de fixation du carter de boîte de vitesses 10 sur le carter de différentiel 30. En référence aux dessins des figure 6 et 6A, on a représenté une variante de réalisation de l'intégration des fonctions de porte-joint et d'arrêt de roulement de l'arbre 35 de sortie du différentiel. Les pièces et parties de pièces des figures 6 et 6A, qui sont identiques aux pièces et parties de pièces des figures 5 et 5A, sont désignées par les mêmes références numériques. Dans cette variante, l'alésage 16 est réalisé dans un prolongement axial 18', également désigné « palier axial », dont la face plane radiale d'extrémité 17' fait fonction, par l'intermédiaire d'une cale cylindrique 50, dite « cale d'arrêt de roulement », de contrainte du roulement 40 de l'arbre de sortie du différentiel. Comme dans le mode de réalisation précédent, l'alésage 10 16 assure le support du joint 60. Le roulement 40 est, de préférence, un roulement conique, c'est-à-dire un roulement à rouleaux coniques, apte à supporter des efforts axiaux et radiaux importants. Dans ce type de roulement, du fait de la disposition des contacts 15 de roulement, les bagues du roulement peuvent se désolidariser par translation axiale. L'architecture nouvelle décrite ci-dessus présente de nombreux avantages, parmi lesquels les avantages suivants : - elle permet un gain de place, 20 - elle constitue une solution moins exigeante en termes de contraintes dimensionnelles que la solution de la plaque à visser de l'art antérieur, - elle permet un gain de pièces, notamment en supprimant la plaque et les vis de fixation, et 25 - elle est, par conséquent, économique. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés ci-dessus à titre d'exemples ; d'autres modes de réalisation peuvent être conçus par l'homme de métier sans sortir du cadre et de 30 la portée de la présente invention. REVENDICATIONS1. Architecture des carters d'une transmission mécanique de véhicule, du type comprenant un carter d'embrayage (20) et un carter de différentiel (30) assemblés pour former une enveloppe autour du différentiel ayant un arbre de sortie monté dans un roulement (40), et un carter de boîte de vitesses (10), caractérisée en ce que ledit carter de boîte de vitesses (10) comporte une extension (15), en forme de plaque sensiblement plane, qui comprend un alésage (16) destiné à assurer la fonction de porte joint et d'arrêt de roulement dudit arbre de sortie du différentiel. 2. Architecture selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite extension (15) est réalisée « monobloc » avec ledit carter de boîte de vitesses (10), lors de l'opération de fonderie de ce dernier. 3. Architecture selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que ledit alésage (16) est réalisé dans un prolongement axial (18) formant palier dont la surface cylindrique externe présente une partie, dite « partie de centrage » (19), faisant fonction de centrage du carter de boîte de vitesses (10) sur les deux carters d'embrayage (20) et différentiel (30) préalablement assemblés. 4. Architecture selon la revendication 3, caractérisée en ce que la face plane radiale d'extrémité (17) dudit prolongement axial (18) formant palier fait fonction d'arrêt du roulement (40) de l'arbre de sortie du différentiel. 5. Architecture selon l'une quelconque des revendications 3 et 4, caractérisée en ce qu'il est prévu un épaulement cylindrique (14) à l'extrémité du prolongement axial (18) formant palier dans lequel est logé un joint d'étanchéité. 6. Architecture selon l'une quelconque des 35 revendications 1 et 2, caractérisée en ce que l'alésage (16), qui est destiné à assurer la fonction de porte joint et d'arrêt de roulement de l'arbre de sortie dudifférentiel, est réalisé dans un prolongement axial (18') formant palier, dont la face plane radiale d'extrémité (17') fait fonction, par l'intermédiaire d'une cale (50) dite « cale d'arrêt de roulement », de contrainte du roulement (40) de l'arbre de sortie du différentiel. 7. Architecture selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que ledit roulement (40) est un roulement conique. 8. Véhicule, en particulier véhicule automobile, caractérisé en ce que la boîte de transmissions du véhicule, qui regroupe les mécanismes d'embrayage, de changement des vitesses et de différentiel, est enveloppée d'un ensemble de carters dont l'architecture est conforme à l'une quelconque des revendications précédentes. 20