Brevet FR3147848A1 — publié le 20241018

Une boîte de vitesses (2) comporte un premier sous-ensemble rotatif et un deuxième sous-ensemble rotatif. Le premier sous-ensemble rotatif comprend : un premier arbre (6) entrainé par une machine électrique de traction (3), une première roue menée (7) guidée en rotation sur le premier arbre (6), une deuxième roue menée (13) fixée en rotation sur le premier arbre (6), un dispositif de roue libre (11) et un mécanisme de commutation (9) apte à coupler et désaccoupler en rotation la première roue menée (7) du premier arbre (6). Le deuxième sous-ensemble rotatif comprend : un second arbre (14), une troisième roue menée (15) fixée en rotation sur le second arbre (14), une quatrième roue menée (16) guidée en rotation sur le second arbre (14) et un embrayage à friction (17) apte à coupler et désaccoupler en rotation la quatrième roue menée (16) du second arbre (14). (Figure d’abrégé: 2) Boîte de vitesses DOMAINE TECHNIQUE DE L’INVENTION L’invention se rapporte à une boîte de vitesses destiné à l’entraînement d’un engin motorisé. La boîte de vitesses peut être par exemple une boîte de vitesses apte à être associée à un moteur électrique. L’engin motorisé peut être par exemple un véhicule automobile, ou un véhicule dit commercial, tel qu’un poids lourd. ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE Dans une telle application, il est couramment recherché de proposer un système de transmission à deux vitesses capable de changer de rapport de vitesse sans interruption de puissance, notamment pour un véhicule électrique. Il est connu, par exemple de la demande WO 2022/0028561, un système de transmission à deux vitesses comprenant : une roue libre montée sur un arbre d’entrée et couplée à un premier engrenage ; un embrayage multi-disques monté sur l’arbre d’entrée ayant un moyeu ; un deuxième engrenage monté libre sur l'arbre d’entrée et comprenant une denture externe adaptée pour s’engager avec le moyeu de l’embrayage multi-disques ; et dans lequel, lorsque le premier rapport en marche avant du véhicule est sélectionné, la roue libre est adaptée pour tourner pour entraîner le véhicule et l’embrayage multi-disques est en position désengagée. Un tel système permet d’obtenir de manière simple et économique la possibilité de changement de rapport de vitesse en combinant d’une part les propriétés intrinsèques de blocage et de déblocage de la roue libre en fonction des conditions de vitesses qui lui sont appliquées, et d’autre part la gestion contrôlée du passage progressif de la position engagée à la position désengagée de l’embrayage multi-disques. En supplément, ce système comporte également un dispositif d'embrayage destiné à court-circuiter la roue libre afin de permettre la transmission de puissance lors des phases de fonctionnement du véhicule en marche arrière ou en phase de décélération lorsque le premier rapport est sélectionné, Cependant un tel système présente plusieurs inconvénients par le fait que l’ensemble des composants, notamment la roue libre et l’embrayage multi-disques, sont montés sur l’arbre d’entrée : les composants tournent tous directement à la vitesse du moteur qui peut s’avérer très grande, typiquement jusqu’à 20000 tr/min pour les moteurs électriques, et a pour effet de générer des problématiques multiples de contraintes mécaniques ou de couple de traînée excessifs ; l’addition des dimensions axiales des composants sur le même arbre génère un encombrement total important qui peut s’avérer incompatible avec l’espace disponible alloué par le véhicule. L’invention vise à remédier à ces problèmes et elle y parvient, selon l’un de ses aspects, en proposant une boîte de vitesses à plusieurs rapports, la boîte de vitesse comprenant : un premier sous-ensemble rotatif comprenant les composants suivants : un premier arbre ayant un premier axe de rotation, le premier arbre étant apte à être entraîné en rotation par une machine électrique de traction ; une première roue menée, coaxiale avec le premier axe de rotation et guidée en rotation sur le premier arbre, la première roue menée comprenant une première denture ; un mécanisme de commutation mobile entre au moins une première position engagée et une deuxième position désengagée, ledit mécanisme de commutation comprenant une deuxième denture qui coopère en rotation avec la première denture dans la première position engagée et qui ne coopère pas en rotation avec la première denture dans la deuxième position désengagée ; un dispositif de roue libre comprenant un organe de verrouillage coopérant en rotation directement ou indirectement avec d’une part le premier arbre, et coopérant en rotation directement ou indirectement avec d’autre part la première roue menée ; une deuxième roue menée coaxiale avec le premier axe de rotation et fixée en rotation sur le premier arbre ; et un deuxième sous-ensemble rotatif comprenant les composants suivants : un second arbre ayant un second axe de rotation parallèle au premier axe de rotation ; une troisième roue menée coaxiale avec le second axe de rotation, fixée en rotation sur le second arbre et coopérant en rotation avec la première roue menée pour former un premier rapport de réduction de vitesse entre le premier arbre et le second arbre ; une quatrième roue menée coaxiale avec le second axe de rotation, guidée en rotation sur le second arbre et coopérant en rotation avec la deuxième roue menée pour former un second rapport de réduction de vitesse entre le premier arbre et le second arbre ; et un embrayage à friction coaxial au second axe de rotation, l’embrayage à friction étant apte à coupler et désaccoupler en rotation la quatrième roue menée et le second arbre. Au sens de la présente demande : « axialement » signifie « parallèlement à l’axe de rotation du premier arbre » ; « radialement » signifie « le long d’un axe appartenant à un plan orthogonal à l’axe de rotation du premier arbre et coupant cet axe de rotation du premier arbre» ; « angulairement » ou « circonférentiellement » signifie « autour de l’axe de rotation du premier arbre » ; les termes "externe" et "interne" sont utilisés pour définir la position relative d'un composant par rapport à un autre, par référence à l'axe de rotation pour lequel ils sont concentriques, un composant proche dudit axe est ainsi qualifié d'interne par opposition à un composant externe situé radialement en périphérie ; et « solidarisé » signifie « rigidement couplé ». Grâce à cette architecture, l’invention présente l’avantage de proposer une boîte de vitesses à deux rapports de vitesse particulièrement compacte grâce au fait que l’embrayage à friction n’est pas disposé sur le même axe que l‘axe du dispositif de roue libre et du mécanisme de commutation. L’embrayage à friction permet une transmission du couple progressive dans les phases d’engagement et de désengagement et donc de favoriser le changement de rapport de vitesse du véhicule sans interruption de puissance. L’embrayage à friction étant situé sur le second arbre, la vitesse de rotation qui lui est appliquée est inférieure à celle qui lui aurait été appliquée si l’embrayage avait été situé sur le premier arbre. Cette vitesse réduite permet de limiter les contraintes mécaniques et un couple de traînée excessifs. Selon une caractéristique supplémentaire de l’invention, le mécanisme de commutation est un embrayage à crabot, la deuxième denture pouvant s'insérer axialement par coopération de formes dans la première denture lors du passage de la deuxième position désengagée à la première position engagée. L’embrayage à crabot présente l’avantage de comporter peu de composants, ce qui apporte une solution robuste, compacte et économique. Selon une caractéristique supplémentaire de l’invention, l'embrayage à friction comporte plusieurs disques de frottement. L’utilisation de plusieurs disques de frottement permet d’augmenter le couple transmissible par l’augmentation du nombre de faces en contact, et ainsi rendre possible l’utilisation d’un embrayage de diamètre faible. Selon une caractéristique supplémentaire de l’invention, l’organe de verrouillage comprend notamment un ensemble de rouleaux ou de cames ou de cliquets. Selon une caractéristique supplémentaire de l’invention, la première denture et la deuxième denture recouvrent axialement au moins en partie l’organe de verrouillage dans la première position engagée. Grâce à la superposition axiale du dispositif de roue libre par les dentures du mécanisme de commutation et de la première roue menée, il est possible de réduire la longueur axiale totale de la boîte de vitesses pour obtenir une structure particulièrement compacte. Selon une caractéristique supplémentaire de l’invention, la première denture et la deuxième denture recouvre axialement 20 à 100% de la longueur axiale de l’organe de verrouillage dans la première position engagée, de préférence la première denture et la deuxième denture recouvre axialement 40 à 100% de la longueur axiale de l’organe de verrouillage dans la première position engagée. Ainsi, l’amélioration de ce recouvrement axial permet non seulement d’augmenter la compacité, mais aussi de réduire les contraintes mécaniques grâce à une répartition de la charge mieux répartie et plus homogène lors de la transmission de couple entre la première denture et la deuxième denture. Selon une caractéristique supplémentaire de l’invention, le premier rapport de réduction de vitesse est supérieur au second rapport de réduction de vitesse. Le premier rapport de réduction de vitesse peut être choisi par exemple pour rendre apte le démarrage du véhicule dans une pente où une importante valeur de couple à la roue est nécessaire. Le deuxième rapport de réduction de vitesse peut être choisi par exemple pour obtenir une vitesse maximale du véhicule suffisante sur autoroute. Selon une caractéristique supplémentaire de l’invention, le premier rapport de réduction de vitesse est compris entre 3 et 4. Selon une caractéristique supplémentaire de l’invention, le second rapport de réduction de vitesse est compris entre 1,5 et 2,5. Selon une caractéristique supplémentaire de l’invention, la boîte de vitesses peut comprendre en outre : une cinquième roue menée fixée en rotation sur le second arbre ; un troisième axe de rotation parallèle au second axe de rotation ; une sixième roue menée coaxiale au troisième axe de rotation et coopérant en rotation avec la cinquième roue menée pour former un troisième rapport de réduction de vitesse ; et un mécanisme différentiel fixé sur la sixième roue menée. Ce mode de réalisation de l’invention présente l'intérêt de pouvoir ajouter un troisième rapport de réduction nécessaire pour atteindre les plages de couple et de vitesse à la roue adaptées à l’utilisation et à l’agrément du véhicule. Selon une caractéristique supplémentaire de l’invention, le troisième rapport de réduction de vitesse est compris entre 3 et 4. La combinaison du premier rapport de réduction de vitesse avec le troisième rapport de réduction de vitesse donne un rapport de réduction total de 9 à 16. La combinaison du second rapport de réduction de vitesse avec le troisième rapport de réduction de vitesse donne un rapport de réduction total de 4,5 à 10. Selon une caractéristique supplémentaire de l’invention : un premier espace axial libre est créé entre les composants du premier sous-ensemble rotatif, et l’embrayage à friction occupe au moins en partie le premier espace axial libre. Selon une caractéristique supplémentaire de l’invention : un deuxième espace axial libre est créé entre les composants du deuxième sous-ensemble rotatif, et le mécanisme de commutation occupe au moins en partie le deuxième espace axial libre ; Selon une caractéristique supplémentaire de l’invention, le mécanisme de commutation recouvre axialement au moins en partie la cinquième roue menée. Grâce à ces 3 dernières caractéristiques supplémentaires, il devient possible d’améliorer encore la compacité en choisissant avantageusement des positions relatives axiales et radiales de chaque composant porté par le premier arbre et par le second arbre afin de réduire l’espace total occupé la boîte de vitesses. Par exemple, l’embrayage à friction peut être positionné axialement d’un côté ou de l’autre de la quatrième roue menée de façon à se situer axialement en face d’un espace axial laissé libre par les composants du premier sous-ensemble rotatif. De même, l’ensemble constitué par le mécanisme de commutation et dispositif de roue libre peut être positionné axialement d’un côté ou de l’autre de la première roue menée de façon à se situer axialement en face d’un espace axial laissé libre par les composants du premier sous-ensemble rotatif. Selon une caractéristique supplémentaire de l’invention, les première roue menée, deuxième roue menée, troisième roue menée, quatrième roue menée, cinquième roue menée et sixième roue menée sont des engrenages. Les engrenages permettent de garantir une transmission du couple de manière silencieuse et avec un bon niveau de rendement grâce aux faibles pertes par frottement. La boîte de vitesse selon l’invention peut présenter l’une ou l’autre des caractéristiques décrites ci-dessous combinées entre elles ou prises indépendamment les unes des autres : la première roue menée est guidée en rotation sur l’arbre par un moyen de guidage tel qu’un roulement à aiguilles, un roulement à billes ou un palier lisse ; la quatrième roue menée est guidée en rotation sur le second arbre par un moyen de guidage tel qu’un roulement à aiguilles, un roulement à billes ou un palier lisse ; le mécanisme de commutation est lié mécaniquement au premier arbre par l’intermédiaire d’une cannelure permettant le coulissement axial d’une position désengagée à une position engagée ; le mécanisme de commutation et l’embrayage à friction peuvent chacun coopérer avec un actionneur pour transmettre le mouvement nécessaire au passage d’une position désengagée à une position engagée, l’actionneur étant par exemple de type électromécanique ou électromagnétique ou hydraulique ; un actionneur unique peut coopérer avec le mécanisme de commutation et l’embrayage à friction pour transmettre de manière coordonnée le mouvement nécessaire au passage d’une position désengagée à une position engagée ; l’actionneur étant par exemple de type électromécanique ou électromagnétique ou hydraulique ; la denture de l’embrayage à crabot et la denture de la première roue menée peuvent comporter des chanfreins d’extrémité permettant de favoriser un accostage progressif et sans chocs pendant les phases d’accouplement ; le dispositif de roue libre comporte une bague intérieure, une bague extérieure et des éléments de blocage disposés entre la bague intérieure et la bague extérieure ; le dispositif de roue libre est monté de telle sorte qu’elle soit en statut “blocage” où la bague intérieure est menante pour entraîner en rotation la bague extérieure, et en statut “roue libre” où la bague extérieure est menante et n'entraîne pas en rotation la bague intérieure ; le dispositif de roue libre peut ne pas comprendre de bague intérieure et extérieure. Dans ce cas, les éléments de blocage peuvent être par exemple reliés par une cage ; le dispositif de roue libre peut comporter un système d’actionnement permettant d’assurer la fermeture commandée de la roue libre ; l’embrayage à friction peut contenir une rangée de disques intérieurs portés par un premier support et une rangée de disques extérieurs portés par un second support. En position engagée, les disques intérieurs et les disques extérieurs sont solidarisés et en position désengagée, les disques intérieurs et les disques extérieurs sont désolidarisés ; le second support de l’embrayage à friction est lié mécaniquement au second arbre par l’intermédiaire d’une cannelure permettant le coulissement axial d’une position désengagée à une position engagée ; les dentures des engrenages peuvent être de type hélicoïdales ; les première roue menée, deuxième roue menée, troisième roue menée, quatrième roue menée, cinquième roue menée et sixième roue menée peuvent être des poulies, entrainées en rotation par des courroies ; les première roue menée, deuxième roue menée, troisième roue menée, quatrième roue menée, cinquième roue menée et sixième roue menée peuvent être des roues dentées, entraînées en rotation par des chaînes; le mécanisme différentiel peut constituer l’organe de sortie de la boîte de vitesses, le mécanisme différentiel entraînant deux demi-arbres de sortie tournant potentiellement à des vitesses différentes et liés chacun directement ou indirectement à une roue du véhicule. Grâce à cette architecture de boîte de vitesses, plusieurs fonctionnements peuvent être possibles : lorsque le premier rapport de vitesse de marche avant de la boîte de vitesses est engagé, le mécanisme de commutation peut être en position engagée ou en position désengagée, et l'embrayage à friction est en position désengagée ; lorsque le premier rapport de vitesse de marche arrière de la boîte de vitesses est engagé, le mécanisme de commutation est en position engagée, et l'embrayage à friction est en position désengagée ; lorsque le deuxième rapport de vitesse de marche avant de la boîte de vitesses est engagé, le mécanisme de commutation est en position désengagée, et l'embrayage à friction est en position engagée ; le mécanisme de commutation et l’embrayage à friction sont commandés de façon coordonnée pour réaliser tous les changements de rapport de vitesses ; lorsque le véhicule est à l’arrêt, l’engagement simultané du mécanisme de commutation et de l'embrayage à friction permet de réaliser un frein d’arrêt. Selon un autre de ses aspects, l’invention a pour objet un groupe motopropulseur comprenant une boîte de vitesses telle que décrite précédemment et une machine électrique de traction. D’autres caractéristiques et avantages de l’invention sont mis en évidence par la description ci-après d’exemples non limitatifs de réalisation des différents aspects de l’invention. BRÈVE DESCRIPTION DES FIGURES La illustre une vue en coupe schématique partielle d’un groupe motopropulseur comprenant une boîte de vitesses selon un premier mode de réalisation de l’invention. La est une vue schématique partielle de la boîte de vitesses selon le premier mode de réalisation de l’invention. La illustre une vue schématique partielle en perspective éclatée de la boîte de vitesses selon le premier mode de réalisation de l’invention. La illustre une vue schématique partielle en perspective d’un dispositif de roue libre de la boîte de vitesses selon le premier mode de réalisation de l’invention. La illustre une vue schématique partielle en perspective du groupe motopropulseur de la selon le premier mode de réalisation de l’invention. La illustre une représentation schématique de la chaîne cinématique de la boîte de vitesses selon le premier mode de réalisation de l’invention. La illustre une représentation schématique de la chaîne cinématique de la boîte de vitesses selon un deuxième mode de réalisation de l’invention. La illustre une représentation schématique de la chaîne cinématique de la boîte de vitesses selon un troisième mode de réalisation de l’invention. Pour plus de clarté, les éléments fonctionnellement identiques ou similaires sont repérés par des signes de référence identiques sur l’ensemble des figures. Les éléments de description déjà expliqués ne sont pas repris systématiquement, seules les particularités des différents modes de réalisations et exemples sont détaillés. DESCRIPTION DÉTAILLÉE DES MODES DE RÉALISATION Sur la est illustré un groupe motopropulseur 1 comportant une machine électrique de traction 3 et une boîte de vitesses 2 selon un premier mode de réalisation. La machine électrique de traction 3 peut comporter notamment un moteur électrique et des systèmes d'électronique de puissance permettant de piloter le moteur électrique comme par exemple un onduleur. La machine électrique de traction 3 peut comporter à sa sortie un arbre rotor destiné à entraîner en rotation directement ou indirectement un premier arbre 6 de la boîte de vitesses 2. La boîte de vitesses 2 comporte un carter non représenté qui peut être rigidement lié à la machine électrique de traction 3. Sur la est illustré la boîte de vitesses 2 qui comprend : un premier sous-ensemble rotatif comprenant les composants suivants : le premier arbre 6 ayant un premier axe de rotation X1, le premier arbre étant apte à être entraîné en rotation par une machine électrique de traction 3 ; une première roue menée 7, coaxiale avec le premier axe de rotation X1 et guidée en rotation sur le premier arbre 6, la première roue menée 7 comprenant une première denture 8 ; un mécanisme de commutation 9 mobile entre au moins une première position engagée et une deuxième position désengagée, ledit mécanisme de commutation 9 comprenant une deuxième denture 10 qui coopère en rotation avec la première denture 8 dans la première position engagée et qui ne coopère pas en rotation avec la première denture 8 dans la deuxième position désengagée ; un dispositif de roue libre 11 comprenant un organe de verrouillage 12 coopérant en rotation directement ou indirectement avec d’une part le premier arbre 6, et coopérant en rotation directement ou indirectement avec d’autre part la première roue menée 7 ; une deuxième roue menée 13 coaxiale avec le premier axe de rotation X1 et fixée en rotation sur le premier arbre 6 ; et un deuxième sous-ensemble rotatif comprenant les composants suivants : un second arbre 14 ayant un second axe de rotation X2 parallèle au premier axe de rotation X1 ; une troisième roue menée 15 coaxiale avec le second axe de rotation X2, fixée en rotation sur le second arbre 14 et coopérant en rotation avec la première roue menée 7 pour former un premier rapport de réduction de vitesse R1 entre le premier arbre 6 et le second arbre 14 ; une quatrième roue menée 16 coaxiale avec le second axe de rotation X2, guidée en rotation sur le second arbre 14 et coopérant en rotation avec la deuxième roue menée 13 pour former un second rapport de réduction de vitesse R2 entre le premier arbre 6 et le second arbre 14 ; et un embrayage à friction 17 coaxial au second axe de rotation X2, l’embrayage à friction 17 étant apte à coupler et désaccoupler en rotation la quatrième roue menée 16 et le second arbre 14. Le mécanisme de commutation 9 est par exemple un embrayage à crabot qui, actionné par un premier actionneur 4, translate axialement dans la direction de l’axe de rotation X1. Comme illustré plus en détail en , la liaison mécanique entre le premier actionneur 4 et l'embrayage à crabot 9 peut être réalisé par une rainure 28 aménagée sur le contour extérieur de l’embrayage à crabot 9 coopérant en translation avec une patte d’actionnement aménagée en sortie de le premier actionneur 4. La liaison mécanique entre l’embrayage à crabot 9 et le premier arbre 6 peut être une cannelure permettant le coulissement axial d’une position désengagée à une position engagée. La deuxième denture 10 de l’embrayage à crabot 9 et la première denture 8 de la première roue menée 7 peuvent comporter des chanfreins d’extrémité. L’embrayage à friction 17, représenté en , est par exemple un embrayage multi-disques humide. Alternativement, l'embrayage à friction 17 est un embrayage multi-disques fonctionnant à sec à l’extérieur de la boîte de vitesses 2, ou encore un embrayage avec un seul disque de frottement sec ou humide. L’embrayage à friction 17 contient une rangée de disques intérieurs 24 portés par un premier support 25 et une rangée de disques extérieurs 27 portés par un second support 26. En position engagée, les disques intérieurs 24 et les disques extérieurs 27 sont solidarisés et en position désengagée, les disques intérieurs 24 et les disques extérieurs 27 sont désolidarisés. Par exemple, le second support 26 de l’embrayage à friction 17 est lié mécaniquement au second arbre 14 par l’intermédiaire d’une cannelure permettant le coulissement axial d’une position désengagée à une position engagée. L’actionnement de l’embrayage à friction 17 est réalisé par l'intermédiaire du mouvement axial transmis par un deuxième actionneur 23 partiellement représenté. Le carter peut supporter rigidement des actionneurs pouvant piloter le couplage et le désaccouplage du mécanisme de commutation 9 ou de l’embrayage à friction 17. Ces actionneurs peuvent être du type électromécanique ou électromagnétique ou hydraulique. Le mécanisme de commutation 9 et l’embrayage à friction 17 peuvent être commandés de façon coordonnée pour réaliser de manière progressive tous les changements de rapport de vitesses. L’organe de verrouillage 12 du dispositif de roue libre 11 peut être par exemple une pluralité de cames (“sprag” en anglais) ou de rouleaux ou de cliquets. La illustre un exemple du dispositif de roue libre 11 pour lequel l’organe de verrouillage 12 est une pluralité de cames qui peuvent être reliées entre elles par une cage 29. Une partie interne des cames coopère en rotation directement avec le premier arbre 6 et une partie externe des cames coopère directement avec la première roue menée 7. Dans un autre exemple non représenté du dispositif de roue libre 11, l’organe de verrouillage 12 peut être inséré entre une bague interne liée en rotation avec le premier arbre 6 et une bague externe liée en rotation avec la première roue menée 7. La fixation du dispositif de roue libre 11 peut être réalisée par exemple par un processus d’emmanchement ou de soudage. Dans le mode de réalisation illustré par les figures 1, 2 et 3, la boîte de vitesses peut présenter en outre les caractéristiques suivantes : l’axe de rotation X1 est coaxial de l’axe de rotation de l’arbre rotor de la machine électrique de traction 3 ; le premier arbre 6 et le second arbre 14 sont guidés en rotation par rapport au carter de la boîte de vitesses 2 par l’intermédiaire des roulements 21; les roulements 21 peuvent être de type roulement à billes ou roulement à rouleaux coniques ou roulement à rouleaux cylindriques ; la première roue menée 7 est guidée en rotation sur le premier arbre 6 par un moyen de guidage 22 tel que par exemple un roulement à aiguilles, un roulement à billes ou un palier lisse; ce moyen de guidage permet à la première roue menée 7 de tourner librement sans transmission de puissance lorsque la première denture 8 n’est pas entrainée par la deuxième denture 10 du mécanisme de commutation 9 ; la quatrième roue menée 16 est guidée en rotation sur le second arbre 14 par un moyen de guidage 22 tel que par exemple un roulement à aiguilles, un roulement à billes ou un palier lisse; ce moyen de guidage permet à la quatrième roue menée 16 de tourner librement sans transmission de puissance lorsque l’embrayage à friction 17 est en position désengagée ; Comme illustré sur la , la boîte de vitesse 2 peut comprendre en outre : une cinquième roue menée 18 fixée en rotation sur le second arbre 14 ; un troisième axe de rotation X3 parallèle au second axe de rotation X2 ; une sixième roue menée 19 coaxiale au troisième axe de rotation X3 et coopérant en rotation avec la cinquième roue menée 18 pour former un troisième rapport de réduction de vitesse R3 ; et un mécanisme différentiel 20 fixé sur la sixième roue menée 19. Le mécanisme différentiel 20 peut constituer l’organe de sortie de la boîte de vitesses 2. De manière connue, le mécanisme différentiel peut entraîner deux demi-arbres de sortie (non représentés) tournant potentiellement à des vitesses différentes et liés chacun directement ou indirectement à une roue du véhicule. Dans les figures 1, 2, 3 et 5, afin de réaliser la coopération en rotation correspondant aux rapports de réduction R1, R2 et R3, toutes les roues menées peuvent être des engrenages à dentures hélicoïdales. D’autres modes de réalisation non représentés sont possibles, notamment par des engrenages à dentures droites, ou bien par des poulies entrainées par des courroies, ou encore par des roues dentées entraînées par des chaînes. Les figures 6 à 8 représentent schématiquement et de façon non limitative plusieurs positionnement possibles des composants de la chaîne cinématique de la boîte de vitesses 2. Les différents modes de réalisation montrent comment l’invention permet de choisir des positions relatives axiales et radiales de chaque composant portés par le premier arbre 6 et par le second arbre 14 afin de réduire l’espace total occupé par la boîte de vitesses 2. Dans la description des figures 6 à 8 ci-après, le positionnement des roues menées est défini de la façon suivante : “à droite” signifie “situé axialement du côté le plus proche de la machine électrique de traction 3” ; “à gauche” signifie “situé axialement du côté le plus éloigné de la machine électrique de traction 3”. Dans la description des figures 6 à 8 ci-après, le positionnement du mécanisme de commutation 9 et le dispositif de roue libre 11 est défini de la façon suivante : “côté droit” signifie “situé axialement dans la position immédiatement à proximité de la première roue menée 7 et du côté le plus proche de la machine électrique de traction 3” ; “côté gauche” signifie “situé axialement dans la position immédiatement à proximité de la première roue menée 7 et du côté le plus éloigné de la machine électrique de traction 3”. Dans la description des figures 6 à 8 ci-après, le positionnement de l’embrayage à friction 17 est défini de la façon suivante : “côté droit” signifie “situé axialement dans la position immédiatement à proximité de la quatrième roue menée 16 et du côté le plus proche de la machine électrique de traction 3” ; “côté gauche” signifie “situé axialement dans la position immédiatement à proximité de la quatrième roue menée 16 et du côté le plus éloigné de la machine électrique de traction 3”. Dans le premier mode de réalisation illustré par la : la première roue menée 7 et la troisième roue menée 15 sont situées à droite ; la deuxième roue menée 13 et la quatrième roue menée 16 sont situées à gauche ; la cinquième roue menée 18 est située axialement entre la troisième roue menée 15 et la quatrième roue menée 16 ; le mécanisme de commutation 9 et le dispositif de roue libre 11 sont situés côté gauche ; l’embrayage à friction 17 est situé côté gauche. Dans le deuxième mode de réalisation illustré par la : la deuxième roue menée 13 et la quatrième roue menée 16 sont situées à droite ; la première roue menée 7 est située à gauche ; la cinquième roue menée 18 est située à gauche ; la troisième roue menée 15 est située axialement entre la quatrième roue menée 16 et la cinquième roue menée 18 ; le mécanisme de commutation 9 et le dispositif de roue libre 11 sont situés côté gauche ; l’embrayage à friction 17 est situé côté gauche. Dans le troisième mode de réalisation illustré par la : la deuxième roue menée 13 et la quatrième roue menée 16 sont situées à droite ; la première roue menée 7 est située à gauche ; la cinquième roue menée 18 est située à gauche ; la troisième roue menée 15 est située axialement entre la quatrième roue menée 16 et la cinquième roue menée 18 ; le mécanisme de commutation 9 et le dispositif de roue libre 11 sont situés côté droite ; l’embrayage à friction 17 est situé côté droite. Il est souligné que toutes les caractéristiques, telles qu’elles se dégagent pour un homme du métier à partir de la présente description, des dessins et des revendications attachées, même si concrètement elles n’ont été décrites qu’en relation avec d’autres caractéristiques déterminées, tant individuellement que dans des combinaisons quelconques, peuvent être combinées à d’autres caractéristiques ou groupes de caractéristiques divulguées ici, pour autant que cela n’a pas été expressément exclu ou que des circonstances techniques rendent de telles combinaisons impossibles ou dénuées de sens. Boîte de vitesses (2) à plusieurs rapports, la boîte de vitesses (2) comprenant : un premier sous-ensemble rotatif comprenant les composants suivants : un premier arbre (6) ayant un premier axe de rotation (X1), le premier arbre étant apte à être entraîné en rotation par une machine électrique de traction (3) ; une première roue menée (7), coaxiale avec le premier axe de rotation (X1) et guidée en rotation sur le premier arbre (6), la première roue menée (7) comprenant une première denture (8); un mécanisme de commutation (9) mobile entre au moins une première position engagée et une deuxième position désengagée, ledit mécanisme de commutation (9) comprenant une deuxième denture (10) qui coopère en rotation avec la première denture (8) dans la première position engagée et qui ne coopère pas en rotation avec la première denture (8) dans la deuxième position désengagée ; un dispositif de roue libre (11) comprenant un organe de verrouillage (12) coopérant en rotation directement ou indirectement avec d’une part le premier arbre (6), et coopérant en rotation directement ou indirectement avec d’autre part la première roue menée (7) ; une deuxième roue menée (13) coaxiale avec le premier axe de rotation (X1) et fixée en rotation sur le premier arbre (6) ; et un deuxième sous-ensemble rotatif comprenant les composants suivants : un second arbre (14) ayant un second axe de rotation (X2) parallèle au premier axe de rotation (X1) ; une troisième roue menée (15) coaxiale avec le second axe de rotation (X2), fixée en rotation sur le second arbre (14) et coopérant en rotation avec la première roue menée (7) pour former un premier rapport de réduction de vitesse (R1) entre le premier arbre (6) et le second arbre (14) ; une quatrième roue menée (16) coaxiale avec le second axe de rotation (X2), guidée en rotation sur le second arbre (14) et coopérant en rotation avec la deuxième roue menée (13) pour former un second rapport de réduction de vitesse (R2) entre le premier arbre (6) et le second arbre (14) ; et un embrayage à friction (17) coaxial au second axe de rotation (X2), l’embrayage à friction (17) étant apte à coupler et désaccoupler en rotation la quatrième roue menée (16) et le second arbre (14). Boîte de vitesses (2) suivant la revendication 1, le mécanisme de commutation (9) étant un embrayage à crabot, la deuxième denture (10) s'insérant axialement par coopération de formes dans la première denture (8) lors du passage de la deuxième position désengagée à la première position engagée. Boîte de vitesses (2) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'embrayage à friction (17) comporte plusieurs disques de frottement. Boîte de vitesses (2) selon l’une quelconque des revendications précédentes, l’organe de verrouillage (12) comprenant notamment un ensemble de rouleaux ou de cames ou de cliquets. Boîte de vitesses (2) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la première denture (8) et la deuxième denture (10) recouvrent axialement au moins en partie l’organe de verrouillage (12) dans la première position engagée. Boîte de vitesses (2) selon l’une quelconque des revendications précédentes, le premier rapport de réduction de vitesses (R1) étant supérieur au second rapport de réduction de vitesses (R2). Boîte de vitesses (2) selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisée à ce qu'elle comprend en outre : une cinquième roue menée (18) fixée en rotation sur le second arbre (14) ; un troisième axe de rotation (X3) parallèle au second axe de rotation (X2) ; une sixième roue menée (19) coaxiale au troisième axe de rotation et coopérant en rotation avec la cinquième roue menée (18) pour former un troisième rapport de réduction de vitesse (R3) ; et un mécanisme différentiel (20) fixé sur la sixième roue menée (19). Boîte de vitesses (2) selon l’une quelconque des revendications précédentes dans laquelle : un premier espace axial libre est créé entre les composants du premier sous-ensemble rotatif ; l’embrayage à friction (17) occupe au moins en partie le premier espace axial libre. Boîte de vitesses (2) selon l’une quelconque des revendications précédentes dans laquelle : un deuxième espace axial libre est créé entre les composants du deuxième sous-ensemble rotatif ; le mécanisme de commutation (9) occupe au moins en partie le deuxième espace axial libre. Boîte de vitesses (2) selon la revendication 9, le mécanisme de commutation (9) recouvrant axialement au moins en partie la cinquième roue menée (18). Boîte de vitesses (2) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les première roue menée (7), deuxième roue menée (13), troisième roue menée (15), quatrième roue menée (16), cinquième roue menée (18) et sixième roue menée (19) sont des engrenages. Groupe motopropulseur (1) comprenant une boîte de vitesses (2) selon l’une quelconque des revendications précédentes et une machine électrique de traction (3).