Brevet FR3144243A1 — publié le 20240628

L’invention concerne une boîte de vitesses (1) d’un dispositif de mobilité qui comprend - un arbre d’entrée (3) et un arbre intermédiaire (4), l’arbre d’entrée et l’arbre intermédiaire coopérant l’un avec l’autre par engrènement l’un avec l’autre, - un couvercle (7) et un boîtier (8), le couvercle et le boîtier étant reliés l’un à l’autre de telle manière à former un logement (9) renfermant et supportant l’arbre d’entrée et l’arbre intermédiaire, - l’arbre intermédiaire étant supporté par le boîtier et par le couvercle par l’intermédiaire d’un premier roulement (10) et d’un deuxième roulement (11) respectivement, - le couvercle présentant un premier orifice (12) disposé en regard d’un deuxième orifice (13) de l’arbre intermédiaire, et - un raidisseur (14) reliant le deuxième roulement au boîtier par insertion du raidisseur au travers du premier orifice et du deuxième orifice, le raidisseur étant guidé radialement et axialement dans le premier orifice du couvercle. Figure pour l’abrégé : Figure 1 Boîte de vitesses pour dispositif de mobilité La présente invention porte sur une boîte de vitesses pour un dispositif de mobilité. Dans un exemple, l’invention porte sur un réducteur de vitesses pour un véhicule comprenant un moteur électrique. L’invention porte également sur un ensemble de transmission comprenant une telle boîte de vitesse associé à un moteur électrique. Il est connu des réducteurs de vitesses comprenant un boîtier et un couvercle. Le boîtier est destiné à renfermer par un premier côté un moteur électrique. Le boîtier est destiné par un deuxième côté à s’associer au couvercle pour former un logement dans lequel s’étend un arbre d’entrée du moteur électrique et un arbre intermédiaire. L’arbre intermédiaire est supporté à une première extrémité par le boîtier par l’intermédiaire d’un premier roulement. L’arbre intermédiaire est supporté à une deuxième extrémité par le couvercle par l’intermédiaire d’un deuxième roulement. Le boîtier et le couvercle sont reliés l’un à l’autre par des premiers moyens de fixation disposés généralement sur tout le pourtour du boîtier et du couvercle. Afin d’améliorer la fixation du couvercle au boîtier, il est connu de fixer le couvercle au boîtier par insertion d’une tige filetée au travers du couvercle et au travers d’un trou de passage de l’arbre intermédiaire jusqu’à visser la tige dans le boîtier. La tige est positionnée de telle manière à ce qu’elle est montée en appui contre le couvercle tout en étant vissée dans le boîtier. Ainsi, en plus des premiers moyens de fixation, un deuxième moyen de fixation peut être utilisé afin de renforcer la fixation du couvercle au boîtier, en particulier dans des zones du couvercle susceptibles d’être soumises à des vibrations. Cependant on s’est aperçu que des vibrations de l’arbre intermédiaire se transmettaient au couvercle, par appui de ce même arbre intermédiaire contre le couvercle. De plus, ces mêmes vibrations peuvent donc être transmises via la tige filetée au boîtier. Des déformations et des vibrations indésirables peuvent alors survenir, entre autres, côté moteur. L'invention vise à résoudre les problèmes ci-dessus mentionnés. A cet effet, l'invention a pour objet une boîte de vitesses d’un dispositif de mobilité, ladite boîte de vitesses comprenant - un arbre d’entrée et un arbre intermédiaire, l’arbre d’entrée et l’arbre intermédiaire coopérant l’un avec l’autre par engrènement l’un avec l’autre, - un couvercle et un boîtier, le couvercle et le boîtier étant reliés l’un à l’autre de telle manière à former un logement renfermant et supportant l’arbre d’entrée et l’arbre intermédiaire, - l’arbre intermédiaire étant supporté par le boîtier et par le couvercle par l’intermédiaire d’un premier roulement et d’un deuxième roulement respectivement, - le couvercle présentant un premier orifice disposé en regard d’un deuxième orifice de l’arbre intermédiaire, et - un raidisseur reliant le deuxième roulement au boîtier par insertion du raidisseur au travers du premier orifice et du deuxième orifice, le raidisseur étant guidé radialement et axialement dans le premier orifice du couvercle. Ainsi, les efforts axiaux de l’arbre intermédiaire ne sont plus transmis directement au couvercle mais au raidisseur. De plus, ainsi logé dans le premier orifice du couvercle, le raidisseur est susceptible de coulisser axialement à l’intérieur du premier orifice pour s’adapter aux potentielles vibrations et/ou dilatations différentielles. En particulier dans un mode de réalisation, le raidisseur est guidé radialement et axialement dans le premier orifice du couvercle tout en étant positionné en appui contre le deuxième roulement. Dans un mode de réalisation, le raidisseur est formé par une tige filetée. Dans un mode de réalisation, le raidisseur présente une tête formant un bouchon, la tête étant montée coulissante dans le premier orifice du couvercle par complémentarité de forme. Dans un mode de réalisation, le bouchon est étanche aux fluides. Dans un mode de réalisation, la tête présente une gorge dans laquelle est logé un joint d’étanchéité apte à être comprimé entre la gorge et un bord du premier orifice du couvercle. Dans un mode de réalisation, le deuxième roulement est formé par une bague externe montée sur le couvercle, par une bague interne montée sur l’arbre intermédiaire et par des billes disposées entre la bague externe et la bague interne, le raidisseur étant positionné en appui axialement contre la bague externe du deuxième roulement. Dans un mode de réalisation, le raidisseur est de la même matière que celle de l’arbre intermédiaire. Dans un mode de réalisation, le raidisseur est de la même matière que celle du boîtier. Dans un mode de réalisation, il comporte une tôle intercalée entre le boîtier et le raidisseur, d‘une part, et entre le boîtier et le premier roulement, d’autre part. Une dilatation différentielle qui surchargerait le premier et/ou le deuxième roulement peut ainsi être au moins diminuée. Dans un exemple, la tôle est en acier permettant à toute la boucle des efforts de passer par de l'acier. Dans un exemple, la tôle est emboutie. Dans un mode de réalisation, une paroi de l’arbre intermédiaire délimitant le deuxième orifice présente une première rainure s’étendant hélicoïdalement le long de la paroi. Cette forme résulte dans un exemple d’un usinage réalisé le long de la paroi délimitant le deuxième orifice. Ou bien dans un autre mode de réalisation, une surface externe du raidisseur présente une deuxième rainure qui s’étend hélicoïdalement le long de cette surface externe. Cette deuxième rainure peut résulter d’un usinage également. Un tel usinage hélicoïdal permet avantageusement un déplacement d’un fluide par rotation différentielle entre le raidisseur et l’arbre intermédiaire. Cela permet également de graisser le premier et/ou le deuxième roulement. L’invention a également pour objet un ensemble de transmission comprenant une boîte de vitesses telle que précédemment décrite et un moteur électrique, dans lequel le boîtier renferme le moteur électrique, l’arbre d’entrée étant lié en rotation à un arbre de rotor du moteur électrique. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l'examen des figures qui l'accompagnent. Ces figures ne sont données qu'à titre illustratif mais nullement limitatif de l'invention. La ou illustre une représentation schématique d’un ensemble de transmission selon un premier mode de réalisation de l’invention ; La ou illustre une représentation schématique d’une boîte de vitesses selon un deuxième mode de réalisation de l’invention ; La ou illustre une représentation schématique d’une boîte de vitesses selon un troisième mode réalisation de l’invention, et La ou illustre une représentation schématique d’une boîte de vitesses selon un quatrième mode réalisation de l’invention. Les éléments identiques, similaires ou analogues conservent la même référence d'une figure à l'autre. La représente un ensemble de transmission 28 d’un dispositif de mobilité. Dans cet exemple, l’ensemble de transmission 28 comprend une boîte de vitesses 1 et un moteur électrique 2. Dans cet exemple en particulier, la boîte de vitesses est un réducteur de vitesses 1 d’un véhicule automobile (non représenté). Ce réducteur de vitesses 1 est associé au moteur électrique 2. Le réducteur de vitesses 1 présente un arbre d’entrée 3 qui est lié en rotation à un arbre de rotor 27 du moteur électrique 2. L’arbre d’entrée 3 s’étend longitudinalement le long d’un axe de rotation X. Le réducteur de vitesses 1 présente également un arbre intermédiaire 4. L’arbre intermédiaire 4 s’étend longitudinalement le long d’un axe de rotation X’ et parallèlement à l’axe de rotation X de l’arbre d’entrée 3. L’arbre d’entrée 3 présente une première section d’engrènement 5. L’arbre intermédiaire 4 engrène avec l’arbre d’entrée 3 par l’intermédiaire d’une roue d’engrènement 6 positionnée fixe en rotation sur l’arbre intermédiaire 4 et qui coopère avec la première section d’engrènement 5. Le réducteur de vitesses 1 présente un couvercle 7 et un boîtier 8 reliés l’un à l’autre de telle manière à former un logement 9 renfermant et supportant l’arbre d’entrée 2 et l’arbre intermédiaire 3. L’arbre intermédiaire 3 est supporté par le boîtier 8 et par le couvercle 7 par l’intermédiaire d’un premier roulement 10 et d’un deuxième roulement 11 respectivement. En particulier, le premier roulement 10 est positionné entre le boîtier 8 et une extrémité de l’arbre intermédiaire 4 et le deuxième roulement 11 est positionné entre le couvercle 7 et une extrémité opposée de l’arbre intermédiaire 4. Le couvercle 7 présente un premier orifice 12 et l’arbre intermédiaire 4 est traversé par un deuxième orifice 13. Le couvercle 7 et l’arbre intermédiaire 4 sont positionnés l’un par rapport à l’autre de telle manière à ce que le premier orifice 12 est localisé coaxialement en regard du deuxième orifice 13. Le réducteur de vitesses 1 comporte un raidisseur 14 qui est formé par une tige filetée 15 qui présente une tête 16 formant un bouchon. La tête 16 est montée coulissante dans le premier orifice 12 du couvercle 7 par complémentarité de forme. Le bouchon est étanche aux fluides. Pour ce faire, et dans cet exemple, la tête 16 présente une gorge 17 dans laquelle est logé un joint d’étanchéité 18 apte à être comprimé entre la gorge 17 et un bord 18 du premier orifice 12 du couvercle 7. Le raidisseur 14 s’étend au travers du premier orifice 12 et du deuxième orifice 13 tout en étant guidé radialement et axialement dans le premier orifice 12 du couvercle 7. Le deuxième roulement 11 est relié au boîtier 8 par insertion du raidisseur 14 dans le premier orifice 12 et dans le deuxième orifice 13. Le deuxième roulement 11 est formé par une bague externe 19 montée fixée en rotation sur le couvercle 7, par une bague interne 20 montée fixée en rotation sur l’arbre intermédiaire 4 et par des billes 21 disposées entre la bague externe 19 et la bague interne 20. Le raidisseur 14 est positionné en appui axialement contre la bague externe 19 du deuxième roulement 11. Le raidisseur 14 est de la même matière que celle de l’arbre intermédiaire 4. Le raidisseur 14 est de la même matière que celle du boîtier 8. La illustre un deuxième mode de réalisation de l’invention qui diffère du précédent par le fait qu’une tôle emboutie 22 est intercalée entre le boîtier 8 et le raidisseur 14, d‘une part, et entre le boîtier 8 et le premier roulement 10, d’autre part. La illustre un troisième mode de réalisation de l’invention qui diffère de celui de la en ce qu’une paroi 24 délimitant le deuxième orifice 13 de l’arbre intermédiaire 4 présente une première rainure 23 qui s’étend hélicoïdalement le long de la paroi 24. La illustre un quatrième mode de réalisation de l’invention qui diffère de celui de la en ce que le raidisseur 14 présente le long d’une surface externe 25 une deuxième rainure 26 qui s’étend également hélicoïdalement le long de la surface externe 25.. De tels usinages hélicoïdaux permettent avantageusement un déplacement d’un fluide (représenté par une flèche sur la ) par rotation différentielle entre le raidisseur 14 et l’arbre intermédiaire 4. Cela permet également avantageusement de graisser le premier roulement 10 et/ou le deuxième roulement 11. Bien entendu, la description qui précède a été donnée à titre d'exemple uniquement et ne limite pas le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les différents éléments par tous autres équivalents. En outre, les différentes caractéristiques, variantes, et/ou formes de réalisation de la présente invention peuvent être associées les unes avec les autres selon diverses combinaisons, dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres. Boîte de vitesses (1) d’un dispositif de mobilité, ladite boîte de vitesses comprenant - un arbre d’entrée (3) et un arbre intermédiaire (4), l’arbre d’entrée et l’arbre intermédiaire coopérant l’un avec l’autre par engrènement l’un avec l’autre, - un couvercle (7) et un boîtier (8), le couvercle et le boîtier étant reliés l’un à l’autre de telle manière à former un logement (9) renfermant et supportant l’arbre d’entrée et l’arbre intermédiaire, - l’arbre intermédiaire étant supporté par le boîtier et par le couvercle par l’intermédiaire d’un premier roulement (10) et d’un deuxième roulement (11) respectivement, - le couvercle présentant un premier orifice (12) disposé en regard d’un deuxième orifice (13) de l’arbre intermédiaire, et - un raidisseur (14) reliant le deuxième roulement au boîtier par insertion du raidisseur au travers du premier orifice et du deuxième orifice, le raidisseur étant guidé radialement et axialement dans le premier orifice du couvercle. Boîte de vitesses selon l’une des revendications 1 à 4, dans lequel le raidisseur est formé par une tige filetée (15). Boîte de vitesses selon l’une des revendications 1 à 5, dans lequel le raidisseur présente une tête (16) formant un bouchon, la tête étant montée coulissante dans le premier orifice du couvercle par complémentarité de forme. Boîte de vitesses selon la revendication 3, dans lequel le bouchon est étanche aux fluides. Boîte de vitesses selon la revendication 3 ou la revendication 4, dans lequel la tête présente une gorge (17) dans laquelle est logé un joint d’étanchéité (18) apte à être comprimé entre la gorge et un bord du premier orifice du couvercle. Boîte de vitesses selon l’une des revendications 1 à 5, dans lequel le deuxième roulement est formé par une bague externe (19) montée sur le couvercle, par une bague interne (20) montée sur l’arbre intermédiaire et par des billes (21) disposées entre la bague externe et la bague interne, le raidisseur étant positionné en appui axialement contre la bague externe du deuxième roulement. Boîte de vitesses selon l’une des revendications 1 à 6, dans lequel le raidisseur est de la même matière que celle de l’arbre intermédiaire. Boîte de vitesses selon l’une des revendications 1 à 7, dans lequel le raidisseur est de la même matière que celle du boîtier. Boîte de vitesses selon l’une des revendications 1 à 8, dans lequel il comporte une tôle (22) intercalée entre le boîtier et le raidisseur, d‘une part, et entre le boîtier et le premier roulement, d’autre part. Boîte de vitesses selon l’une des revendications 1 à 9, dans lequel une paroi (24) de l’arbre intermédiaire délimitant le deuxième orifice présente une première rainure (23) s’étendant hélicoïdalement le long de la paroi. Boîte de vitesses selon l’une des revendications 1 à 9, dans lequel une surface externe (25) du raidisseur présente une deuxième rainure (26) qui s’étend hélicoïdalement le long de cette surface externe. Ensemble de transmission (28) d’un dispositif de mobilité comprenant une boîte de vitesses (1) selon l’une des revendications 1 à 11 et un moteur électrique (2), dans lequel le boîtier renferme le moteur électrique, l’arbre d’entrée étant lié en rotation à un arbre de rotor (27) du moteur électrique.