Brevet FR3062189A1 — publié le 20180727

- 1 - DISPOSITIF DE SORTIE DE MOUVEMENT SUR UN DIFFERENTIEL DE BOITE DE VITESSES La présente invention concerne l'empilage d'éléments 5 d'appui, de pignons et de rondelles, sur un arbre de boîte de vitesses. Elle concerne le montage d'un pignon fou sur un arbre de sortie de boîte de vitesses, en appui axial contre un pignon d'attaque sur la couronne du différentiel. Plus précisément, cette invention a pour objet un 10 dispositif de sortie de mouvement sur un différentiel de boîte de vitesses comportant un arbre de sortie de boîte qui porte un pignon d'attaque de couronne de différentiel, un pignon fou de vitesse prenant appui axialement sur le pignon d'attaque par l'intermédiaire d'une rondelle de 15 friction, et un moyeu de synchroniseur, arrêté axialement sur l'arbre en direction du pignon fou. Dans une boîte de vitesses à arbres parallèles classique, le couple provenant du moteur est transmis aux roues par l'intermédiaire d'un premier étage de pignons 20 porté par un arbre primaire, puis par un deuxième étage porté par un arbre secondaire, ou arbre de sortie. Cet étage est composé d'un pignon d'attaque sur la couronne du différentiel, et d'un ou plusieurs pignons secondaires. Selon une disposition habituelle, l'arbre de sortie 25 de la boîte de vitesses porte un pignon fou associé à un système de synchronisation et de crabotage sur l'arbre, prenant appui axialement contre le pignon d'attaque par l'intermédiaire d'une rondelle de friction. Pour assurer l'agrément et la prestation de conduite 30 attendue, chaque application véhicule d'une boîte de vitesses requiert des étagements de rapports spécifiques. La boîte doit donc disposer potentiellement d'une panoplie d'étagements assez large. Lorsque l'on sollicite en couple la boîte de 35 vitesses, les dentures des pignons génèrent des efforts axiaux, radiaux et tangentiels. Pour assurer la tenue des pignons et de l'arbre, on intercale généralement une rondelle de friction entre un pignon fou (par exemple le 3062189 - 2 - pignon fou de première), et le pignon d'attaque voisin sur l'arbre. Cette rondelle est arrêtée en rotation, soit par des cannelures, soit par frettage sur une portée lisse de l'arbre. Le problème rencontré est de définir un diamètre de frettage de la rondelle, qui soit inférieur au diamètre de pied de dent du pignon d'attaque, afin de ne pas avoir de traces de taillage hors denture, et d'éviter ainsi les concentrations de contrainte en fonctionnement. Il faut aussi pouvoir passer la rondelle de friction au travers d'un épaulement de l'arbre, qui est nécessaire pour arrêter le moyeu en translation vers le pignon. La présente invention a pour but de prendre en compte ces différentes contraintes. Les situations les plus problématiques se rencontrent en particulier avec les ponts courts (à forte démultiplication de couple), sur lesquels les diamètres de pied de dent sont réduits. En effet, le problème n'est pas critique, tant que les dimensions de la boîte (longueur et entraxe) sont compatibles, sans artifice supplémentaire, avec la mise en place de ponts courts. Ils peuvent devenir critiques, si ce n'est pas le cas. Ainsi, lorsque l'espace disponible dans la boîte est réduit, la disposition retenue doit permettre d'empiler les éléments sur l'arbre de sortie, tout en respectant les contraintes de démultiplication de pont requises par les applications automobiles concernées. Dans ce but, l'invention propose que la rondelle présente sur sa circonférence intérieure une série d'évidements de forme complémentaire à des d'épaulements extérieurs de l'arbre, qui autorisent le passage de la rondelle en direction du pignon d'attaque lors du montage de celle-ci, tout en formant butée d'arrêt pour le moyeu de synchroniseur. De préférence, la circonférence intérieure de la rondelle, et le pourtour de l'arbre, sont crénelés. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront clairement à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation non 3062189 - 3 - limitatif de celle-ci, en se reportant aux dessins annexés, sur lesquels : les figures lA et 1B illustrent le problème posé, et 5 la figure 2, et la figure 3 montrent le dispositif proposé. Sur les figures lA et 1B, on a représenté en coupe un arbre secondaire, ou arbre de sortie 1, de boîte de vitesses 1, portant un pignon d'attaque 2 de couronne de 10 différentiel (non représentée). L'arbre 1 porte un pignon fou 3, par exemple de première, monté sur l'arbre autour d'un roulement à aiguilles 4. Le pignon fou 3 est en appui sur le pignon d'attaque 2, par l'intermédiaire d'une rondelle de friction 5, reprenant l'effort de poussée 15 axiale du pignon fou sur le pignon d'attaque en fonctionnement. L'arbre 1 porte également un moyeu 6 de synchroniseur (non représenté), arrêté axialement par un épaulement circulaire 7 de l'arbre. Sur ces figures, on identifie le diamètre dl du pied de la denture 2a du pignon 20 d'attaque, le diamètre extérieur d2 de l'épaulement 7, et le diamètre de frettage d3 de la rondelle 5 sur l'arbre 1. La figure lA mentionne en plus dans sa partie gauche, un diamètre d'arbre d4, qui est plus étroit sous le moyeu 6, que sous le pignon 3 (d4 REVENDICATIONS1. Dispositif de sortie de mouvement sur un différentiel de boîte de vitesses comportant un arbre de sortie de boîte (1) portant un pignon d'attaque (2) de couronne de différentiel, un pignon fou (3) prenant appui axialement sur le pignon d'attaque par l'intermédiaire d'une rondelle annulaire de friction (5), et un moyeu de synchroniseur (6) arrêté axialement sur l'arbre en direction du pignon fou, caractérisé en ce que la rondelle (5) présente sur sa circonférence intérieure une série d'évidements (5a) de forme complémentaire à des d'épaulements extérieurs (7a) de l'arbre, qui autorisent le passage de la rondelle (7) en direction du pignon d'attaque lors du montage de celle-ci, tout en formant butée d'arrêt pour le moyeu de synchroniseur (6). 2. Dispositif de sortie de mouvement selon la revendication 1, caractérisé en ce que les épaulements (7a) sont répartis autour de l'arbre (1) sur une circonférence se retrouvant sous une extrémité du pignon fou (3) lors du montage de celui-ci. 3. Dispositif de sortie de mouvement selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la circonférence intérieure de la rondelle (7) et le pourtour de l'arbre (1) sont crénelés. 4. Dispositif de sortie de mouvement selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les évidements (5a) de la rondelle alternent avec des avancées (5b) formant sa surface de frettage sur l'arbre (1). 5. Dispositif de sortie de mouvement selon la revendication 4, caractérisé en ce que la rondelle (5) est plaquée sur le pignon d'attaque (2), et frettée sur l'arbre (1) au pied de celui-ci. 6. Dispositif de sortie de mouvement selon l'une 35 des revendications précédentes, caractérisé en ce que le diamètre du pied de denture (dl) du pignon d'attaque (2) est supérieur au diamètre de frettage (d3) de la rondelle (5).