Brevet FR3048746A1 — publié le 20170915

- 1 - DISPOSITIF DE LUBRIFICATION D'UN ARBRE CREUX ET BOITE DE VITESSES COMPORTANT UNE CANULE D'ALIMENTATION FIXE La présente invention concerne la lubrification d'un arbre 5 creux, et d'un ensemble de pignons de boîte de vitesses. Plus précisément, elle a pour objet un dispositif de lubrification d'une boîte de vitesses au travers d'un arbre creux interne au carter de la boîte, comportant une canule d'alimentation fixe qui s'étend à l'intérieur de l'arbre creux, 10 vers des points de lubrification ciblés de la boîte. L'invention a également pour un objet une boîte de vitesses comportant un arbre primaire creux, et un arbre primaire plein concentriques. La lubrification des boîtes de vitesses se fait 15 généralement par bain d'huile. Le lubrifiant est projeté dans toute la boîte par la mise en rotation des éléments mécaniques de la boîte, en particulier par la couronne du différentiel. Les pignons sont lubrifiés par projection directe. Les arbres sont souvent creux, l'huile circulant alors à l'intérieur de ces 20 derniers. La présence d'une machine électrique supplémentaire augmente la hauteur totale d'une boîte de vitesses hybride par rapport aux boîtes de vitesses classiques. Dans ces conditions, l'huile peut difficilement être projetée sur toute la hauteur de 25 la boîte, surtout à basse vitesse. La projection d'huile à l'intérieur de la boîte n'est alors plus suffisante pour répondre aux exigences de lubrification. Par la publication FR 2 877 065, on connaît un dispositif de lubrification forcé de roues d'engrenages, comprenant une 30 canule d'alimentation fixe, logée à l'intérieur d'un arbre creux et percés de trous de lubrification ciblés sur les pignons. Dans certaines architectures hybrides, la disposition adoptée pour assurer simultanément l'entrée de mouvement d'un moteur thermique et d'une machine électrique de traction, sur la 3048746 - 2 - ligne primaire de la boîte, est d'emmancher deux arbres concentriques, en les fixant respectivement au moteur thermique et à la machine électrique. Lorsque les deux sources motrices sont disposées aux deux extrémités de la ligne primaire, il n'y a plus d'ouverture disponible pour faire entrer huile dans une canule de lubrification. La présente invention vise à assurer la lubrification intérieure d'un arbre creux de boîte de vitesses, lorsque les extrémités de cet arbre ne sont pas accessibles à partir de l'intérieur de la boîte, pour introduire de l'huile dans une canule d'alimentation forcée. Dans ce but, elle propose que l'entrée de la canule reçoive l'huile d'un circuit extérieur de lubrification, à travers une ouverture du carter. Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, l'arbre creux renferme un arbre plein concentrique à celui-ci, qui porte des pignons, et présente un perçage intérieur en liaison étanche avec une sortie de la canule. La boîte de vitesses proposée par l'invention, comporte un 20 tel dispositif de lubrification. Cette solution est applicable pour lubrifier tout arbre creux, dont l'entrée n'est pas facilement accessible. Toutefois, elle trouve une application privilégiée sur des boîtes de vitesses hybrides, avec des arbres primaires emmanchés, reliés 25 au moteur thermique et à une machine électrique. La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation non limitatif de celle-ci, en se reportant aux dessins annexés, sur lesquels : les figure lA et 1B sont deux vues d'ensemble 30 extérieures de la même boîte, dans des orientations différentes. la figure 2 est une section partielle de la boîte, et - les figures 3A et 3B montrent l'arbre plein, et l'arbre creux de la boîte, avec la canule. 3048746 - 3 - Le système de lubrification illustré par les figures lA et 1B permet d'amener la quantité d'huile désirée à l'intérieur de la ligne primaire 2 de la boîte 1, par deux conduits : un premier conduit 3a en partie haute de la boite de vitesse, et un deuxième 5 conduit 3b au niveau de la ligne primaire 2. Une pompe extérieure 4, fait circuler l'huile dans ce circuit, à l'extérieur de la boîte de vitesse. Elle met en circulation d'huile contenue dans la partie inférieure de la boîte. Cette pompe est de préférence électrique afin de la piloter facilement en fonction de la vitesse 10 de rotation des différents arbres et des besoins de lubrification. La boîte dispose ainsi d'une entrée d'huile 10b en partie supérieure, et d'une autre entrés d'huile au niveau de sa ligne primaire. Le circuit extérieur comprend la pompe 4, mettant en 15 circulation d'huile contenue dans la partie inférieure de la boîte 1, et les conduits 3a, 3b : le conduit 3b relié à l'entrée de la canule, et le conduit 3a relié à un point d'entrée de la boîte 10b plus élevé que l'arbre creux 7. Dans l'exemple non limitatif qui est décrit, la pompe 4 est située à l'extérieur du carter. Dans le cadre de l'invention, elle peut aussi se trouver à l'intérieur de la boîte 1. La même boîte de vitesses 1, en section sur la figure 2, comporte un arbre primaire plein 6 et un arbre primaire creux 7 concentriques. Le dispositif de lubrification proposé comprend une canule 5, dont l'extrémité apparaît aussi sur les figures 3A et 3B. La canule 5 permet d'amener l'huile de l'extérieur de la boîte de vitesse vers l'intérieur des arbres à lubrifier 6 et 7. L'entrée 5a de la canule reçoit l'huile du circuit extérieur de lubrification, au travers d'une ouverture 10a du carter 10. Les deux arbres 6, 7 sont les arbres primaires concentriques de la boîte 1, reliés respectivement au moteur thermique et à une machine électrique (non représentés). Le dispositif proposé est destiné à lubrifier la boîte 1, au travers de l'arbre creux 7 interne au carter 10 de la boîte : ce 3048746 - 4 - dispositif comporte la canule d'alimentation fixe 5 qui s'étend à l'intérieur de l'arbre creux 7. L'arbre plein 6 présente un perçage longitudinal intérieur 13, qui fait suite à la canule 5. Le perçage 13 est en liaison étanche avec la canule 5, et 5 dispose de trous de lubrification ciblés 8, situés par exemple sous les pignons de vitesses 9. Les trous 8 sont visibles sur les figures 3A et 3B. La canule 5 est fixée sur le carter 10 de la boîte. Elle est engagée à l'intérieur de l'arbre creux 7. Sur la figure 3A, on voit la canule 5 et l'arbre plein 6, sans 10 l'arbre creux. Sur la figure 3B on voit l'arbre creux qui recouvre partiellement la canule 5 et l'arbre plein 6. L'extrémité de sortie 5b de la canule faisant face au perçage longitudinal 13 de l'arbre plein 6, est ouverte, pour que l'huile pénètre dans l'arbre plein 6. L'extrémité 5b de la canule porte un joint 15 d'étanchéité 11 et un roulement de guidage 12 dans l'arbre creux, qui assurent la liaison de la canule 5 avec ce dernier. Comme indiqué plus haut, la canule 5 est alimentée en huile par la pompe grâce au conduit 3b. L'entrée de la canule reçoit l'huile du circuit extérieur de lubrification par ce conduit, au 20 travers de l'ouverture 10a du carter. La pompe 4 alimente simultanément le conduit 3a pour lubrifier la partie haute de la boîte, le conduit 3b pour alimenter la canule 5. Cette double alimentation permet d'optimiser la lubrification globale de toute la boîte de vitesses. L'acheminement de l'huile sur des points 25 de lubrification ciblés, permet d'optimiser le rendement mécanique de la boite. En amenant l'huile directement aux endroits où elle est nécessaire, on peut en effet abaisser la quantité d'huile totale nécessaire dans la boîte. La diminution du volume d'huile réduit les frottements dans la boîte, et 30 améliore son rendement. REVENDICATIONS1. Dispositif de lubrification d'une boîte de vitesses (1) au travers d'un arbre creux (7) interne à son carter (10), comportant une canule d'alimentation fixe (5) qui s'étend à l'intérieur de l'arbre creux (7) vers des points de lubrification (8) ciblés de la boîte, caractérisé en ce que l'entrée (5a) de la canule reçoit l'huile d'un circuit extérieur de lubrification (3a, 3b), à travers une ouverture (10a) du carter. 2. Dispositif de lubrification selon la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit extérieur (3a, 3b) comprend une pompe (4) mettant en circulation d'huile contenue dans la partie inférieure de la boîte de vitesses (1). 3. Dispositif de lubrification selon la revendication 2, caractérisé en ce que le circuit extérieur (3a, 3b) comprend un premier conduit (3b) relié à l'entrée (5a) de la canule, et un deuxième conduit (3a) relié à un point d'entrée (10b) de la boîte de vitesses plus élevé que l'arbre creux (7). 4. Dispositif de lubrification selon la revendication 2 20 ou 3, caractérisé en ce que la pompe (4) est située à l'extérieur du carter (10). 5. Dispositif de lubrification selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'arbre creux (7) renferme un arbre plein (6) concentrique à celui-ci, qui 25 porte des pignons (13), et présente un perçage intérieur (13) en liaison étanche avec la sortie (5b) de la canule. 6. Dispositif de lubrification selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'arbre plein (6) présente des trous de lubrification (8) de pignons (9). 30 7. Dispositif de lubrification selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que l'extrémité (5b) de la canule faisant face à l'arbre plein (6) porte un joint d'étanchéité (11) et un roulement de guidage (12) dans l'arbre creux, qui assurent la liaison de la canule (5) avec ce dernier. 3048746 - 6 8. Boîte de vitesses (1) comportant un arbre primaire creux (7) et un arbre primaire plein (6) concentriques, caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif de lubrification conforme à l'une des revendications précédentes. 5