Brevet FR3094438A1 — publié le 20201002

Description Titre de l'invention : CARTER DE MECANISME ET BOITE DE VITESSES COMPORTANT UNE NERVURE DE RETOUR RAPIDE D'HUILE DE LUBRIFICATION [pool La présente invention se rapporte à la lubrification des boites de vitesses à arbres pa- rallèles, manuelles ou robotisées. [0002] Elle concerne un carter de mécanisme et une boîte de vitesses à arbres parallèles, comportant une nervure de retour rapide, de l'huile de lubrification. [0003] Plus précisément, elle a pour objet un carter de mécanisme, de boîte de vitesses lubrifiée par ruissellement d'huile projetée vers le haut par des parties tournantes du mécanisme, présentant une paroi intérieure le long de laquelle s'écoule une partie de l'huile projetée. [0004] La présente invention a également pour objet une boîte de vitesses à arbres parallèles, renfermant à l'intérieur d'un carter de mécanisme, un différentiel et une ligne de pignons barbotant partiellement dans l'huile de lubrification. [0005] La lubrification des engrenages de boîte de vitesses est de type gravitaire. Elle est réalisée grâce au barbotage des pignons situés en partie basse de la boîte, et à la "remontée" de l'huile en partie haute par la rotation des différentes pièces tournantes (notamment de la couronne du différentiel). Les projections d'huile et le ruissellement sur les parois des carters, contribuent à la lubrification globale de la boîte, en particulier des roulements et des pignons. [0006] La lubrification par « barbotage », assure la fiabilité des pièces mécaniques, avec un niveau de prestation élevé. Mais, elle nécessite un niveau/volume d'huile élevé dans la boîte, qui crée une traînée à vide importante, notamment sur les pignons de la ligne secondaire. Cette traînée dégrade le rendement de la boîte. [0007] Pour satisfaire aux réglementations de plus en plus restrictives sur la pollution, on cherche à améliorer le rendement des boîtes de vitesses en diminuant leur traînée. Des systèmes de récupération et de guidage de l'huile projetée dans la partie haute de la boîte, permettent d'optimiser la lubrification, en distribuant l'huile sur les endroits souhaités : engrenages, groupes de synchronisation, roulements, etc. [0008] La publication FR 3 044 377, décrit une goulotte de lubrification de train d'engrenage. Sa zone de captation d'huile, est adaptée à la disposition des lignes de pignons dans la partie supérieure de la boîte. La goulotte permet de diminuer le volume d'huile nécessaire au fond de la boîte, et la résistance des pièces tournantes (arbres, pignons, différentiel), donc la traînée de la boîte. [0009] Certaines goulottes disposent de « retours d'huile » vers le différentiel, pour limiter 2 le barbotage des pignons de la ligne secondaire. Mais les « retours », de forme généralement complexe, ne jouent pas toujours leur rôle de guidage, car ils ont tendance à déborder dans certaines circonstances. [0010] La présente invention vise à éviter le retour de l'huile dans une zone où le barbotage peut être important, et risque ainsi d'augmenter la traînée de la boîte. [0011] Dans ce but, elle propose que le carter de mécanisme présente une nervure récupérant l'huile s'écoulant le long de sa paroi intérieure, pour la guider en direction de la partie tournante assurant sa projection vers le haut. [0012] Ce carter de mécanisme, et la boîte de vitesses correspondante, disposent ainsi d'une nervure de retour rapide de l'huile de lubrification. [0013] L'huile projetée, qui s'écoule le long d'une paroi intérieure du carter de mécanismes, est récupérée par une nervure de celle-ci, pour être guidée en direction de la couronne du différentiel. [0014] La nervure peut être ménagée dans la paroi du carter de mécanisme elle-même, ou dans une pièce rapportée sur celle-ci. [0015] 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. [0016] [fig.1] montre le trajet de l'huile projetée par la couronne de différentiel. [0017] [fig.2] montre le retour de l'huile par ruissellement sur la paroi du carter de mécanismes. [0018] [fig.3] montre l'implantation de la nervure de guidage. [0019] [fig.4] montre l'implantation de la nervure de guidage. [0020] [fig.5] montre le trajet de retour d'huile le long de celle-ci et du plan de jonction. [0021] Sur la figure 1, on voit un carter de mécanisme 8 de boîte de vitesses 1 lubrifiée par ruissellement d'huile projetée vers le haut par des parties tournantes du mécanisme. Le carter de mécanisme 8 présente une paroi, le long de laquelle s'écoule une partie de l'huile projetée. Le niveau de barbotage n des pignons 2 de la ligne secondaire 3, et de la couronne 4 du différentiel 5 est indiqué. Les flèches f indiquent le trajet de l'huile projetée par la couronne 4, vers le haut de la boîte 1. [0022] Les flèches f de la figure 2 montrent le retour de l'huile par gravité, vers le fond du carter de mécanismes 8. La boîte 1 comporte une goulotte de lubrification 6, distribuant l'huile vers les groupes de synchronisation et les roulements. La goulotte 6 présente à son extrémité, un aménagement de retour d'huile 7 vers le différentiel. [0023] Le carter de mécanisme de la figure 3, présente conformément à l'invention, une 3 nervure 9 récupérant l'huile s'écoulant le long de la paroi, pour la guider en direction de la partie tournante assurant sa projection vers le haut. La figure 3 montre l'aménagement réalisé dans le carter de mécanisme 8 de la boîte 1, sous la forme de la nervure 9, dont la fonction est d'éviter le barbotage de l'huile au fond de la boîte 1, pour diminuer sa traînée, en particulier sur les rapports de rang élevé (quatrième, cinquième, sixième), où elle freine les pignons de la ligne secondaire impliqués sur ces rapports. [0024] La nervure 9, visible sur les figures 3 et 4, s'étend du fond du carter de mécanismes 8 vers son plan de jonction avec le carter d'embrayage (non représenté) de la boîte 1, c'est-à-dire en direction de la couronne de différentiel 4. [0025] Elle récupère l'huile s'écoulant sur les parois du carter, pour la guider le long du plan de jonction entre le carter de mécanisme 8 et le carter d'embrayage, vers la zone de la couronne différentiel 4, de manière à réduire le volume d'huile nécessaire au fond du carter de mécanisme 8. [0026] La figure 5 met en évidence la fonction de la nervure 9, dans le carter. Les flèches f, montrent le trajet de l'huile captée en partie haute de la boîte 1, guidée le long de la nervure 9 jusqu'à la jonction 10 des carters, puis s'écoulant le long de celle-ci, jusqu'à la couronne de différentiel 4. [0027] L'invention porte également sur une boîte de vitesses 1 à arbres parallèles, renfermant à l'intérieur d'un carter de mécanisme, un différentiel et une ligne de pignons 2 barbotant partiellement dans l'huile de lubrification. Dans cette boîte 1, l'huile projetée vers le haut, qui s'écoule ensuite le long de la paroi intérieure du carter de mécanisme 8, est récupérée par la nervure 9, pour être guidée en direction de la couronne du différentiel 4. [0028] L'invention est facile à mettre en oeuvre sur un élément de carter issu de fonderie, sans ajouter de pièce supplémentaire dans la boîte. Elle permet d'améliorer le rendement de boîte par réduction de sa traînée, sans surcoût, grâce à une simple évolution du moule du carter, pour introduire la nervure. La modification est parfaitement envisageable pour une boîte déjà fabriquée en série, sans avoir à modifier les pièces environnantes. [0029] L'invention englobe également d'autres modes de réalisation de la nervure, non décrits. Au lieu de ménager la nervure en creux dans la masse du carter, on peut ainsi rapporter sur la face intérieure du carter une pièce, présentant elle-même une nervure remplissant la fonction de guidage d'huile vers la couronne de différentiel. Cette pièce, en matière plastique, ou métallique, se fixe sur le carter, à l'emplacement de la nervure réalisée en creux dans le premier mode de réalisation décrit. REVENDICATIONS[Revendication 1] Carter de mécanisme (8) de boîte de vitesses (1) lubrifiée par ruis- sellement d'huile projetée vers le haut par des parties tournantes (4) du mécanisme, présentant une paroi intérieure le long de laquelle s'écoule une partie de l'huile projetée par le mécanisme, caractérisé en cc que le carter (8) présente une nervure (9) récupérant l'huile s'écoulant le long de la paroi, pour la guider en direction des parties tournantes (4) assurant sa projection vers le haut. [Revendication 2] Carter de mécanisme (8) selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'huile est guidée par la nervure (9), le long du plan de jonction entre le carter de mécanisme (8) et un autre carter de la boîte (1). [Revendication 3] Carter de mécanisme selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la nervure (9) s'étend du fond du carter de mécanisme (8), vers son plan de jonction (10) avec le carter d'embrayage de la boîte. [Revendication 4] Carter de mécanisme (8) selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que la nervure (9) guide l'huile en direction de la couronne de différentiel (4) de la boîte (1). [Revendication 5] Carter de mécanisme selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que la nervure (8) est ménagée dans la masse du carter de mécanisme (8). [Revendication 6] Carter de mécanisme selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la nervure (9) est ménagée dans une pièce rapportée sur la paroi intérieure du carter (8). [Revendication 7] Boîte de vitesses à arbres parallèles (1), renfermant à l'intérieur d'un carter de mécanisme (8), un différentiel et une ligne de pignons (2) barbotant partiellement dans l'huile de lubrification, caractérisée en ce que l'huile projetée par la couronne de différentiel (4) qui s'écoule le long d'une paroi intérieure du carter (8), est récupérée par une nervure (9) de celle-ci, pour être guidée en direction de la couronne du différentiel (4). [Revendication 8] Boîte de vitesses à arbres parallèles selon la revendication 7, ca- ractérisée en ce que la nervure (9) s'étend du fond du carter (8) opposé à la couronne de différentiel (4) vers le plan de jonction (10) du carter de mécanisme (8) avec le carter d'embrayage de la boîte. [Revendication 9] Boîte de vitesses (1) selon la revendication 7 ou 8, caractérisée en ce que la nervure (9) est ménagée dans la paroi intérieure du carter de mécanisme (8). [Revendication 10] Boîte de vitesses (1) selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en cc que la nervure (9) est ménagée dans une pièce rapportée sur la paroi intérieure du carter de mécanisme (8).