FR2486197A1 - Dispositif de graissage sous pression d'un arbre moteur - Google Patents

Abstract

CE DISPOSITIF DE GRAISSAGE SOUS PRESSION POUR ARBRE ROTATIF DE TRANSMISSION DE PUISSANCE COMPREND UNE POMPE 98 DONT L'ARBRE D'ENTRAINEMENT 162 EST COUPLE AVEC L'ARBRE MOTEUR 14. LA POMPE 98 ASPIRE DANS LE CARTER D'HUILE ET REFOULE L'HUILE DE GRAISSAGE SOUS PRESSION DANS UNE ZONE 172 DU CARTER QUI EST DELIMITEE PAR L'ETANCHEITE DE L'ARBRE AUTOUR DE L'EXTREMITE LIBRE DE CE DERNIER. L'HUILE DE GRAISSAGE EST DISTRIBUEE PAR L'INTERMEDIAIRE D'UN ALESAGE CENTRAL 165 DE L'ARBRE MOTEUR 14, QUI EST OUVERT A L'EXTREMITE LIBRE 100 DE L'ARBRE POUR ETRE ENSUITE TRANSMISE PAR DES CONDUITS RADIAUX 182 AUX DIFFERENTS ORGANES ROTATIFS QUI SONT MONTES SUR L'ARBRE MOTEUR 14.

Description

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La présente invention est relative à un dispositif

de graissage sous pression d'un arbre moteur et plus par-

ticulièrement d'un arbre moteur comportant plusieurs élé-

ments montés de façon à pouvoir tourner indépendamment par rapport à cet arbre. De nombreux véhicules à plusieurs essieux moteurs utilisent une boite de vitesses principale et une boite de transfert qui est adaptée pour transmettre la puissance à l'essieu arrière seul ou aux deux essieux avant et arrière en même temps. Des boites de transfert caractéristiques de ce type sont décrites dans les brevets U.S. NI 3.095.758,

3.557.634 et 3.679.016.

Il n'est pas rare d'inclure dans les boites de trans-

fert des moyens pour assurer une fonction de transmission à plusieurs rapports permettant un fonctionnement à vitesse élevée et à vitesse faible. Des boîtes de transfert telles que celles décrites dans les brevets U.S. NO 3.941.199 et

4.188.838 présentent de telles caractéristiques et augmen-

tent de façon notable le nombre des rapports disponibles pouvant être choisis par le conducteur d'un véhicule qui utilise une boite de vitesses principale en conjugaison

avec la boite de transfert.

Cependant, dans les dispositifs de transmission de ce type pour véhicules, le graissage est souvent assuré par un barbotage de l'huile de graissage à l'intérieur du carter. L'huile peut être reprise dans des passages ou dans des réceptacles pour être distribuée aux roulements

particuliers de l'arbre par écoulement par gravité. Cepen-

dant, dans certains agencements, des pignons ou autres or-

ganes peuvent être montés sur des arbres de façon à tour-

ner par rapport à ceux-ci, ces arbres tournant également, ce qui diminue considérablement l'efficacité du barbotage ou du graissage par gravité. Si de tels arbres sont montés dans une partie haute du carter de la boite de vitesses, éloignée du carter d'huile, la fiabilité de ce type de

système de graissage s'en trouve encore diminuée.

L'invention a par conséquent pour but de fournir un dispositif de graissage sous pression qui est adapté pour

graisser plusieurs organes montés sur un arbre moteur ro-

tatif, ces organes pouvant également tourner par rapport

audit arbre moteur.

L'invention a également pour but de réaliser un dis- positif de graissage sous pression comprenant une pompe qui distribue en permanence l'huile de graissage sous pression

pendant la rotation de l'arbre moteur.

L'invention a pour objet à cet effet un dispositif de graissage sous pression pour un arbre moteur rotatif

sur lequel plusieurs organes sont montés de façon à pou-

voir tourner indépendamment. Dans le dispositif suivant

l'invention, une extrémité libre de l'arbre moteur est mon-

tée rotative dans un carter. L'arbre moteur comporte un alésage central ayant une extrémité ouverte à l'extrémité libre de l'arbre et des passages s'étendant radialement à

partir de l'alésage de façon à pouvoir distribuer de l'hui-

le de graissage auxdits organes. Une pomxe est montée sur

le carter et comporte un arbre d'entraînement qui est co-

axial à l'arbre moteur. L'arbre d'entraînement s'étend dans

le carter et est couplé à l'extrémité libre de l'arbre mo-

teur de façon que la rotation de ce dernier actionne la pompe. La pompe est adaptée pour aspirer dans un réservoir

d'huile et pour refouler de l'huile sous pression à l'inté-

rieur du carter dans une partie de celui-ci située à l'ex-

trémité libre de l'arbre moteur. Le dispositif comprend des moyens pour assurer l'étanchéité entre le carter et

l'extrémité de l'arbre moteur afin de délimiter ladite par-

tie de l'intérieur du carter. La pompe peut ainsi distri-

buer de l'huile de graissage sous pression dans cette par-

tie, dans l'alésage central et dans les passages radiaux

pendant la rotation de l'arbre moteur.

D'autres caractéristiques de l'invention apparai-

tront au cours de la description qui va suivre faite en

se référant aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemples et dans lesquels - la figure 1 est une vue en élévation d'avant d'une boite de transfert du type précité, présentant plusieurs des caractéristiques de l'invention; - la figure 2 est une vue en élévation d'arrière de la boite de transfert de la figure 1; - la figure 3 est une vue en coupe suivant la ligne 3-3 de la figure 1; - la figure 4 est une vue en coupe suivant la ligne 4-4 de la figure 1; - la figure 5 est une vue en coupe suivant la ligne

5-5 de la figure 1.

En se référant aux figures 1, 2 et 3, la boîte de transfert 10 est destinée à être utilisée sur un véhicule routier du tvoe 6 x 6. De façon connue, la sortie d'une boite de vitesses classique de véhicule est reliée à la

boite de transfert 10 qui comprend à son tour des engre-

nages pour un fonctionnement sélectif à rapport élevé ou bas afin de doubler le nombre des rapports pouvant être

obtenus avec la seule boite de vitesses classique du véhi-

cule. De plus, la boite de transfert 10 comprend des moyens pour transmettre sélectivement la force motrice au pont arrière seul ou pour diviser la sortie de la boite entre

un pont avant et le pont arrière.

Les organes principaux de la boite de transfert 10

sont dans l'ensemble contenus dans un carter 12 et com-

prennent un arbre d'entrée 14, un arbre fou 16, un arbre de sortie arrière 18 et-un arbre de sortie avant 20. Un dispositif d'accouplement d'entrée 22 est calé sur l'arbre d'entrée 14 et reçoit directement la- sortie de la boite de vitessesdu véhicule (non représentée). L'arbre d'entrée 14

est monté rotatif dans des roulements avant 24 et des rou-

lements arrière 26. Un pignon 28 de vitesse faible comprend

un palier lisse 30 et est monté rotatif sur l'arbre d'en-

trée 14. Des entretoises 32 et 34 disposées de part et d'au-

tre du pignon 28 maintiennent ce dernier dans une position axiale adjacente au roulement 24. D'une façon analogue, un pignon 36 de vitesse élevée comprend un palier lisse 38 et est monté rotatif sur l'autre extrémité de l'arbre d'entrée 14. Des entretoises 40 et 42 sont également utilisées pour maintenir le pignon 36 adjacent au roulement 26 de l'arbre

d'entrée 14.

On voit que l'arbre d'entrée 14 est situé dans la partie haute du carter 12 de telle sorte qu'un graissage approprié des pignons 28, 36 et de leurs paliers lisses

, 38 par barbotage serait difficile à assurer. Une des-

cription détaillée de la boite de transfert 10, comportant

le dispositif de graissage sous pression suivant l'inven-

tion, est nécessaire pour permettre de comprendre les impé-

ratifs et le fonctionnement du dispositif de graissage.

Un mécanisme 44 de changement de rapport est utilisé pour coupler sélectivement l'arbre d'entrée 14 à l'un ou l'autre des pignons 28 de vitesse faible ou 36 de vitesse

élevée, Bien que le mécanisme 44 soit décrit de façon dé-

taillée dans la suite, on indiquera qu'il comprend princi-

palement une couronne annulaire 46 d'accouplement à denture

interne qui est montée coulissante sur des dents complémen-

taires 48 d'une partie agrandie 50 de l'arbre 14 située

entre les pignons 28 et 36. Pour coupler la couronne d'ac-

couplement 46 et ainsi l'arbre d'entrée 14 au pignon 28 de vitesse faible, on doit déplacer axialement la couronne 46 vers l'avant, vers le pignon 28. Une série de dents 52 s'étendant vers l'extérieur, prévue sur l'extrémité avant de la couronne 46, doit être amenée en coïncidence et en

prise avec une série de dents 54 s'étendant vers l'inté-

rieur qui est prévue sur un prolongement cylindrique 56 du pignon 28, qui s'étend vers l'arrière. D'une façon analogue pour coupler la couronne 46 et ainsi l'arbre d'entrée 14 au pignon 36 de vitesse élevée, la couronne 46 doit être déplacée axialement vers ce mignon. Dans ce cas encore, une série de dents 58 s'étendant-vers l'extérieur qui est prévue du c8té arrière de la couronne 46 doit être amenée

en coïncidence et en-prise avec une série de dents 60 s'é-

tendant vers l'intérieur qui est prévue sur un prolongement cylindrique 62 du pignon 36, qui s'étend vers l'avant. Bien que le mécanisme 44 puisse être placé dans une position de point mort de telle sorte que ni le pignon 28 ni le pignon 36 ne soient couplés à l'arbre d'entrée 14, on comprend que la couronne 46 du mécanisme 44 est conçue de façon à assurer seulement l'accouplement d'un seul des pignons 28, 36 à la fois avec l'arbre d'entrée 14. L'arbre fou 16 est utilisé pour transférer la force motrice en provenance de l'un ou l'autre des pignons 28 ou 36 à l'arbre de sortie arrière 18. L'arbre 16 est monté

rotatif dans le carter 12 dans des roulements avant et ar-

rière 64, 66. Un pignon 68 de vitesse faible est calé sur l'arbre 16 à l'extrémité avant de celui-ci de façon à être

constamment en prise avec le pignon 28. D'une façon analo-

gue, un pignon 70 de vitesse élevée est calé sur l'arbre 16 à l'extrémité arrière de celui-ci et est en prise avec le pignon 36. Bien que les pignons 28, 68 et les pignons 36, 70 restent en prise pendant tout le fonctionnement de la boite 10, on comprend que seul l'un des pignons 28, 36

est couplé directement à l'arbre d'entrée 14 pour trans-

mettre la force motrice qui est appliquée à l'arbre 16

pour faire tourner celui-ci.

L'arbre 18 de sortie arrière est monté de façon à tourner dans le carter 12 au moyen d'un roulement avant 72 qui est porté par une paroi interne 73 du carter 12 et d'un roulement arrière 74. Un pignon de sortie 76 est calé sur l'arbre de sortie 18 entre les roulements 72, 74 de façon à engrener de façon permanente avec le pignon 70 de vitesse

élevée de l'arbre 16. Par conséquent, un mouvement de rota-

tion est imprimé à-l'arbre de sortie 18 par l'intermédiaire de l'arbre fou 16 quel que soit celui des pignons 28 ou 36 de l'arbre d'entrée 14 qui est utilisé. Chaque fois que

l'un des pignons d'entrée-28, 36 est couplé à l'arbre d'en-

trée 14 au moyen du mécanisme de changement de rapport 44, l'autre pignon d'entrée 36 ou 28 peut tourner indépendamment

de l'arbre d'entrée 14 tout en étant entraîné, sans entrai-

ner de charge, par le pignon correspondant 70, 68 de l'ar-

bre fou 16.

Comme représenté à la figure 3, l'arbre 20 de sortie avant n'est pas couplé de façon à tourner avec l'arbre 18 de sortie arrière. L'arbre 20 est monté à son extrémité avant dans un roulement 78 et son extrémité arrière 80 forme un palier lisse qui entoure étroitement une partie 82 de l'arbre 18 de sortie arrière qui s'étend vers l'avant,

et tourne autour de cette partie. Le palier lisse 80 com-

porte des griffes 84 s'étendant vers l'arrière qui sont

adaptées pour venir en prise avec des griffes complémen-

taires 85 d'un accouplement à griffes 86 lorsqu'une force

motrice est appliquée aux deux arbres de sortie 18, 20.

L'accouplement à griffes 86 comprend un alésage central 88 à denture interne qui est monté coulissant sur une partie 89 à denture externe de l'arbre 18 de sortie arrière. Par

suite, on peut assurer l'accouplement de l'arbre 18 de sor-

tie arrière et de l'arbre 20 de sortie avant par un dépla-

cement sélectif de l'accouplement à griffes 86, axialement vers l'avant pour amener les griffes 85 à entrer en prise

avec les griffes 84 de l'arbre 20 de sortie avant.

Comme on l'a expliqué ci-dessus, la boite de trans-

fert 10, lorsqu'elle est montée sur un véhicule, assure un

fonctionnement sélectif à vitesse élevée ou faible de l'ar-

bre 18 de sortie arrière qui est couplé en 90 à un arbre d'entraînement du pont arrière (non représenté) ou à la fois à l'arbre 18 de sortie arrière et à l'arbre 20 de sortie avant qui est couplé en 91 à un arbre moteur du

pont avant (non représenté). Cependant, il convient de dé-

crire d'autres caractéristiques de la boite de transfert , qui sont nécessaires pour assurer son fonctionnement approprié avant de décrire de façon détaillée les moyens

utilisés pour sélectionner le fonctionnement à vitesse éle-

vée ou faible, et les moyens utilisés pour coupler et dé-

saccoupler l'arbre 20 de sortie avant.

Le graissage principal de nombreux organes de la boite 10 de transfert est assuré par une alimentation en huile de graissage dans un carter d'huile 92 prévu dans la

partie basse du carter 12. L'huile est habituellement trans-

mise aux organes actifs et aux roulements précités par bar-

botage. Un orifice de remplissage d'huile 93 prévu dans la paroi avant 94 est utilisé pour le remplissage d'huile de graissage jusqu'à un niveau prédéterminé avant la mise en action de la boite 10. Un orifice de vidange 96 est prévu pour vidanger l'huile du carter d'huile 92 lorsqu'on le désire. Des joints d'étanchéité 97 pour l'huile sont

prévus avec chacun des roulements 24, 78 et 74 sur les pa-

rois du carter 12, ces joints entourant les arbres de façon à retenir l'huile de graissage dans la région des roulements. Les roulements 26, 64, 66 et 72 sont situés à l'intérieur du carter 12 et par conséquent ne nécessitent pas de joints d'étanchéité à l'égard de l'huile pour leur

assurer un fonctionnement approprié.

Du fait de la position de l'arbre d'entrée 14 dans la partie haute du carter 12 et en raison des mouvements relatifs pouvant se produire en cours de fonctionnement normal entre le pignon 28 de vitesse faible, le mécanisme

44 de changement du rapport, le pignon 36 de vitesse éle-

vée et l'arbre d'entrée 14, il est prévu des moyens supplé-

mentaires pour graisser ces organes, dans le mode de réali-

sation préféré du dispositif de graissage sous pression de la boite de transfert 10, suivant l'invention, au moyen d'une pompe à huile 98 située à l'extrémité arrière 100 de l'arbre d'entrée 14. La pompe de graissage 98 aspire dans une conduite d'alimentation 102 qui s'étend le long d'une

paroi arrière 104 de la boite 10 afin de recevoir de l'hui-

le en provenance du carter 92 par l'intermédiaire d'un fil-

tre et d'un raccord 106 à la partie inférieure du carter

12. Un fonctionnement et une description détaillée de la

pompe 98 seront donnés dans la suite. Un compteur de vi-

tesse 108 est également prévu sur la paroi arrière 104 et est constitué par un dispositif du type à vis sans fin qui mesure directement la vitesse de l'arbre fou 16. Un frein

de blocage 110 (représente en traits interrompus aux fi-

gures 2 et 3) est associé à l'accouplement 90 de l'arbre

18 de sortie arrière et est actionné d'une façon bien con-

nue dans la technique.

Comme on l'a représenté à la figure 4, le mécanisme

de changement de rapport 44 est actionné pour obtenir sé-

lectivement l'un ou l'autre du fonctionnement à vitesse

élevée ou basse par le positionnement axial d'une tige 112.

Une tringlerie (non représentée) est reliée à l'extrémité avant 114 de la tige 112 de changement de rapport et est

agencée de façon à être disposée dans l'une de trois posi-

tions par rapport au carter 12. Bien qu'il soit prévu trois gorges circonférentielles 116 à l'extrémité arrière de la tige 112, comme on le décrira dans la suite, pouvant agir en coopération avec un dispositif à bille sollicitée élastiquement de façon connue, il suffit à ce point de

comprendre que la tige 112 peut être déplacée sélective-

ment entre ces trois positions dans la boite de transfert 10 lorsqu'on désire ou qu'il est nécessaire de -passer à vitesse élevée ou basse. Tel que représenté à la figure 4,

le mécanisme 44 de changement de rapport se trouve en posi-

tion de point mort dans laquelle ni le pignon 28 ni le pi-

gnon 36 n'est couplé à l'arbre d'entrée 14. La couronne d'accouplement 46 est en position centrale sur les dents

de l'arbre d'entrée 14. La position de la couronne d'ac-

couplement 46 est déterminée par la position d'une four-

chette 118, déterminée elle-même par la tige 112 à laquelle la fourchette 118 est clavetée rigidement comme représenté en 120. La fourchette 118 comporte une gorge interne 122 qui entoure partiellement la périphérie cylindrique 124 de

la couronne d'accouplement 46.

Cependant, pour que le mécanisme 44 fonctionne de façon appropriée pour sélectionner soit un fonctionnement à vitesse élevée soit un fonctionnement à vitesse basse, il n'est pas suffisant qu'il soit simplement prévu une

tringlerie et des pignons pour accoupler de façon appro-

priée les organes d'une façon voulue pour transmettre le couple. Il est également essentiel de prévoir des moyens pour assurer que les organes devant être couplés tournent

à la même vitesse relative afin que les pignons correspon-

dants puissent engrener. Ce résultat est obtenu dans la boite de transfert 10 suivant l'invention au moyen de l'incorporation de la couronne d'accouplement 46 dans un

dispositif 126 de synchronisation. Le dispositif 126 com-

prend deux couronnes de synchronisation 128, 130 qui sont associées respectivement au prolongement cylindrique 56

s'étendant vers l'arrière sur le pignon 28 et au prolon-

gement cylindrique 62 du pignon 36, s'étendant vers l'a-

vant. Les couronnes de synchronisation sont réalisées en laiton et sont espacées axialement mais réunies l'une à

l'autre dans le dispositif 126 par six broches 132 répar-

ties également qui s'étendent entre ces couronnes. Six

trous 34 également espacés autour de la couronne 46 d'ac-

couplement sont adaptés pour recevoir les broches 132 qui la traversent de telle sorte qu'au cours du fonctionnement

du dispositif 126 et de la couronne 46 la totalité de l'en-

semble tourne avec l'arbre d'entrée 14. En conséquence, comme on l'a expliqué plus haut, lorsque la couronne 46 est déplacée axialement pour réaliser le fonctionnement

voulu à vitesse élevée ou basse, la couronne 46 doit cou-

lisser axialement le long de chaque broche 132.

Cependant, la couronne 46 n'est pas libre de cou-

lisser sans être retenue par rapport aux broches 136 en

raison de deux caractéristiques du dispositif 126 de syn-

chronisation. La première caractéristique consiste en un plongeur et un ressort 137 qui sont prévus à l'intérieur de la couronne 46 d'accouplement à l'emplacement de chaque trou 134, à travers celle-ci. Le plongeur est adapté pour

être reçu dans un logement d'encliquetage 138 qui est pré-

vu dans la surface interne de chaque broche 132, dans une position centrale axiale sur celle-ci. Par conséquent, le plongeur et le ressort 137 sont reçus dans le logement 138

lorsque la couronne d'accouplement 46 se trouve en posi-

tion de point mort comme représenté à la figure 4, de sor-

te que cette position axiale relative est maintenue jusqu'à ce qu'une force positive soit appliquée par la fourchette

118 pour placer autrement la couronne d'accouplement 46.

En second lieu, chaque broche 132 comporte une gorge cir-

conférentielle 140 dans sa partie centrale de telle sorte

que chacun des trous 134 de la couronne 46 se trouve dis-

posé au droit de la gorge circonférentielle 140 lorsque la couronne 46 se trouve en position de point mort. La gorge circonférentielle 140 est formée avec une surface inclinée 142, à chacune de ses extrémités, à laquelle fait suite la surface cylindrique externe 144 à chaque extrémité de la

broche 132. En conséquence, bien que les dimensions inté-

rieures du trou 134 dans la couronne 46 puissent recevoir la surface cylindrique 144, lorsque la couronne 46 est en position de point mort, le trou 134 doit être centré de façon appropriée par rapport à la gorge 140 avant que la surface cylindrique 144 puisse y être reçue. En d'autres

termes, si le trou 134 n'est pas centré de façon appro-

priée avec la surface cylindrique 144, la surface inclinée correspondante 142 agira sur le bord du trou 134, avec l'application d'une force axiale suffisante sur la couronne

d'accouplement 46, pour entraîner cette couronne en rota-

tion par rapport aux broches 132 jusqu'à ce qu'on ait ob-

tenu la coïncidence voulue.

En cours de fonctionnement, dans la position de point mort, comme représenté à la figure 4, chaque couronne

de synchronisation 128, 130 est libre de tourner par rap-

port à la partie cylindrique 56, 62 correspondante. Cepen-

dant, chaque couronne de synchronisation 128, 130 comporte une surface tronconique interne 146 qui est adaptée pour être en contact à glissement avec une surface tronconique complémentaire 148 sur le prolongement cylindrique 56, 62

correspondant. En conséquence, les surfaces 146, 148 peu-

-30 vent entrer en contact à glissement, mais l'application d'une force axiale sur la couronne de synchronisation 128,

augmente le frottement du au contact entre les surfa-

ces 146, 148 jusqu'à ce que les couronnes 128, 130 tour-

nent avec la même vitesse relative que les parties cylin-

driques en saillie 56, 62.

Pour comprendre complètement le fonctionnement du mécanisme 44 et de la couronne d'accouplement 46 tel que décrit ci-dessus, le mieux est peutêtre de donner un exemple d'une opération caractéristique de changement de rapport. En supposant que le mécanisme 44 se trouve en position de vitesse basse, la couronne d'accouplement 46 se trouve disposée axialement en avant de manière que les dents 52, 54 soient en prise sur l'arbre 14 d'entrée et la couronne 46, le dispositif de synchronisation 126 et le pignon 28 tournent tous à la même vitesse. En outre, en supposant que soient réunies des conditions appropriées pour le moteur et la boite de vitesses de manière que la boite de transfert 10 puisse être actionnée pour passer à la vitesse élevée, la tringlerie associée est actionnée

pour déplacer axialement la tige 112 de changement de rap-

port vers l'arrière. Bien que ceci soit décrit dans la suite, il est préférable-à ce stade de né pas tenir compte des forces restrictives qui peuvent agir sur les gorges 116 de la tige 112. En conséquence,' la tige 112 se déplace axialement vers l'arrière pour astreindre la fourchette 118 à agir sur la couronne d'accouplement 46 pour dégager les dents 52, 54 lorsque la couronne 46 glisse le long des tiges 132. Lorsqu'on a atteint la position de point mort,

le plongeur et le ressort 137 sont en appui dans le loge-

ment d'encliquetage 138 sur chaque tige 132 pour position-

ner la couronne d'accouplement-46 dans une position appro-

priée dans la gorge circonférentielle 140 de chaque tige 132. Lors d'une tentative pour passer à vitesse élevée,

la continuation de la force axialement vers l'arrière as-

treint la fourchette 118 à agir sur la couronne 46. Cepen-

dant, cette couronne 46 n'est pas libre de se déplacer vers l'arrière du fait qu'elle se trouve alors positionnée dans la gorge circonférentielle 140 de chaque broche 132, sans interférer avec la surface inclinée 142. Le contact

avec la surface inclinée 142 astreint la couronne d'accou-

plement 46 à appliquer une force dirigée axialement vers l'arrière sur le dispositif 126 de synchronisation pour

amener les surfaces 146, 148 de la couronne de synchronisa-

tion 130 et le prolongement cylindrique 62 en contact de glissement croissant. Si comme cela est prévu le pignon 36 de vitesse élevée tourne à une vitesse relativement plus basse que celle des organes précités, le contact entre les surfaces 146, 148 produit une force de freinage appliquée sur le dispositif de synchronisation 126. Cependant, du

fait que la couronne d'accouplement 46 est couplée directe-

ment à l'arbre d'entrée 14, il se produit un contact conti-

nu entre la couronne 46 et les surfaces inclinées 142,qui empêche un centrage approprié des trous 134 de la couronne

46 avec la surface cylindrique 144 de chaque broche 132.

Ce contact d'interférence entre la couronne 46 et la sur-

face inclinée 142 se poursuit jusqu'à ce que la vitesse relative de la couronne de synchronisation 130 et de la saillie cylindrique 62 (et ainsi du pignon 36 de vitesse

élevée) soient presque identiques. Il en résulte que l'ar-

bre d'entrée 14 est astreint à tourner à la même vitesse que le pignon 36. Lorsque l'arbre d'entrée 14 et le pignon 36 tournent à la même vitesse, la continuation de la force exercée par la fourchette 118 sur la couronne 46 sollicite cette dernière à entrer en contact de glissement avec la surface inclinée 142, en l'astreignant à se centrer sur la surface cylindrique 144 de la broche 132, à l'extrémité arrière de celle-ci. Une fois que cette coïncidence est obtenue, la couronne 46 peut se déplacer axialement vers l'arrière et les dents 58, 60 se trouvent placées de façon

appropriée pour engrener.

On comprend qu'il se produit un fonctionnement ana-

logue lorsqu'il est souhaitable de passer du fonctionnement à vitesse élevée au fonctionnement à vitesse basse du fait que le dispositif de synchronisation 126 assure de nouveau que les vitesses sont celles qui conviennent et que les

pignons peuvent être mis dans la position qui permet l'en-

grènement. On comprend également que le mécanisme 44 fonc-

tionnerait d'une façon analogue même si la couronne d'ac-

couplement 46 se trouvait initialement dans une position neutre et que l'un ou l'autre du fonctionnement à vitesse

élevée ou basse était souhaité.

Comme on l'a indiqué plus haut, les gorges 116 ont été utilisées dans la technique antérieure pour engendrer

également des forces sur la tige 112 pour affecter sa po-

sition lors d'un changement de rapport. Un dispositif

d'encliquetage à bille sollicité élastiquement était uti-

lisé dans ce but dans la technique antérieure et établis-

sait habituellement un positionnement axial "préféré" de la tige pendant le changement de rapport. Dans la boite de transfert 10, un dispositif 146 de verrouillage mutuel

assure cette fonction et présente d'autres caractéristi-

ques qui sont souhaitables pour un fonctionnement appro-

prié de la boite de transfert.

Le dispositif 146 de verrouillage mutuel comprend

des moyens pour empêcher tout positionnement axial sélec-

tif de la tige 112 d'une position à l'autre s'il existe la possibilité qu'un couple quelconque soit transmis à la boite de transfert, qui soit susceptible d'interférer avec le changement de rapport. Le dispositif 146 comprend un cylindre 148 qui est monté dans le carter 112 au droit de

la partie de la tige 112 qui comporte les gorges circonfé-

rentielles 116. Dans le cylindre 148 est disposé un piston

et une tige de piston 152 qui se termine dans un dispo-

* sitif 154 de positionnement qui remplace le dispositif

d'encliquetage à bille sollicitée élastiquement de la tech-

nique antérieure. En fonctionnement normal, un ressort 156 disposé dans le cylindre 148 se trouve comprimé entre le piston 150 et la paroid'extrémité intérieure 158 du cylindre pour appliquer une sollicitation au dispositif 154 de positionnement. En conséquence, le dispositif 154 se trouve sollicité vers la surface externe de la tige 112 pour résister à un positionnement axial sélectif de la tige 112 à partir d'une gorge circonférentielle 116 jusqu'à une autre, en fonctionnement normal. Dans le dispositif 146 l'actionnement sélectif normal peut se produire seulement si la boite de vitessesprincipale du véhicule se trouve au point mort de façon qu'aucun couple ne puisse être transmis du moteur du véhicule par l'intermédiaire de la boite de vitesses à la boite de transfert 10, pendant le

changement de rapport.

En conséquence, le dispositif 146 de verrouillage utilise une alimentation en air comprimé par un orifice d'entrée 160 pour produire une force sur le piston 150 chaque fois que la boite de vitesses du véhicule se trouve dans une condition autre que le point mort. Lorsque le véhicule est entraîné, l'air comprimé engendre une force suffisante sur le piston 150, la tige 152 et le dispositif de positionnement 154 pour astreindre ce dernier à être fermement retenu dans la gorge circonférentielle appropriée 116. Tout effort pour enclencher un rapport dans la boite

de transfert 110 pendant ce régime d'entraînement rencon-

trerait ainsi l'opposition assurée par l'insertion du dis-

positif 154 dans la gorge 116 de telle sorte que le repo-

sitionnement axial de la tige 112 serait empêché. Par con-

séquent, en fonctionnement normal, la tige 112 peut être positionnée dans une position quelconque axiale choisie

à l'encontre de la résistance engendrée par la sollicita-

tion du ressort 156 et est d'une façon générale maintenue

dans la position choisie lorsque le dispositif 154 de posi-

tionnement est complètement en appui dans la gorge circon-

férentielle appropriée 116. Cependant, lorsque la force motrice est de nouveau appliquée à la boite de transfert , à l'arbre d'entrée 14, lorsque la boite de vitesses est manoeuvrée pour passer du point mort à un rapport, cette condition est détectée dans le système de commande du véhicule (non représenté) d'une façon bien connue dans

la technique antérieure et un signal de commande est trans-

mis pour distribuer l'air comprimé à l'orifice d'entrée 60 afin d'empêcher ainsi tout autre positionnement axial de la tige 112. Lorsque la boite de vitesses est ramenée au point mort, le système détecte cet état et relâche l'air comprimé du cylindre 146 afin de permettre à la boite de transfert

d'être ramenée à un état permettant un passage de vites-

se normal.

Comme on l'a indiqué plus haut, la position de l'ar-

bre d'entrée 14 dans la région supérieure du carter 12 et les mouvements relatifs qui se produisent entre le pignon 28 de vitesse basse, lemécanisme de changement de rapport 44, le pignon 36 de vitesse élevée et l'arbre d'entrée 14 rendent souhaitables que des moyens supplémentaires de

graissage soient prévus par l'effet du dispositif de grais-

sage sous pression suivant l'invention. La pompe à huile 98 du système peut être soit une pomme de graissage du

type à palettes ou à engrenages, bien connu dans la tech-

nique antérieure, mais le type à engrenages est utilisé plus particulièrement pour le fonctionnement de la boite de transfert 10. Comme représenté à la figure 3, la pompe 98 comprend un arbre d'entraînement 162 qui comporte un

prolongement claveté 164 orienté vers l'arbre d'entrée 14.

L'arbre 14 comporte un alésage axial 165 et à son extrémité arrière une zone 166 à cannelures internes. Un bouchon creux 168 ayant un trou central s'étendant axialement à

travers lui est adapté pour être reçu rigidement à l'inté-

rieur de la zone 166 à cannelures internes. Le bouchon 168

comporte une fente ou un canal dans la surface de son ex-

trémité, qui reçoit le prolongement claveté 164 afin de coupler l'arbre d'entrée 14 et l'arbre d'entraînement 162 de la pompe 98. En conséquence, la pompe 98 est entraînée

lors d'un mouvement de rotation quelconque de l'arbre d'en-

trée 14 et est ainsi capable d'assurer le graissage des

différents organes associés à cet arbre.

Lors de la rotation de l'arbre 14, la pompe à huile 98 exerce une aspiration sur la conduite d'alimentation 102 et refoule de l'huile de graissage sous pression par un orifice de sortie 170. L'orifice de sortie 170 communique avec l'intérieur d'une partie prolongée 172 du carter 12

qui entoure l'extrémité arrière 100 de l'arbre d'entrée 14.

L'intérieur de la partie 172 est fermé de façon étanche

dans un but de graissage, du fait qu'il est prévu sur l'ex-

trémité arrière 100 de l'arbre d'entrée-14 un dispositif d'étanchéité 174 (figure 4). Le dispositif 174 comprend un collier 176 qui entoure l'extrémité 100 de l'arbre 14 et est claveté sur celui-ci. Une bague 178 est fixée entre le roulement 26 et la partie prolongée 172 pour entourer étroitement le collier 176. Un joint d'étanchéité 180 est disposé sur le collier 176 de façon à assurer un contact d'étanchéité à glissement avec la bague 178 pour retenir

efficacement l'huile de graissage sous pression à l'inté-

rieur de la partie 172, en empêchant efficacement toute fuite notable autour de l'extérieur de l'arbre d'entrée 14 vers la zone du roulement 26 et la totalité de l'intérieur

du carter 12.

En conséquence, la pression d'huile peut se déve-

lopper à l'intérieur de la partie prolongée 172 et l'huile

de graissage-est forcée de s'écouler à travers le trou cen-

tral du bouchon creux 168 et dans l'alésage 165 à l'inté-

rieur de l'arbre d'entrée 14. Plusieurs canaux 182 disposés

radialement s'étendent à partir de l'alésage 165 et assu-

rent le graissage des différents organes associés à l'ar-

bre 14. D'une façon plus particulière, on voit que le fluide de graissage distribué à l'intérieur du dispositif

de synchronisation 126 assure que son fonctionnement appro-

prié ne sera pas interrompu par un manque de graissage. Du fait du frottement important qui est engendré entre les

surfaces 146 et 148, comme on l'a indiqué plus haut, plu-

sieurs gorges 184 de graissage s'étendant axialement sont

prévues pour chaque bague de synchronisation 128, 130.

Afin d'assurer que la pression de l'huile de grais-

sage n'excède-pas une pression de fonctionnement désirée

sur les différents organes associés à l'arbre 14, une sou-

pape de sûreté 186 communique avec l'intérieur de la partie 172 du carter par l'intermédiaire d'un conduit 188, suivant

le mode de réalisation préféré de l'invention, et est ca-

pable d'évacuer de l'huile de graissage à travers un con-

duit d'évacuation 190. Le conduit 188 peut en variante être relié à la sortie de la pompe tout en constituant de façon efficace un orifice d'entrée pour la soupape de sûreté 186 à partir de l'intérieur de la partie 172 du carter 12. Dans une variante, on comprend que la soupape de sûreté peut être incorporée au carter de la pompe afin de ramener l'huile au côté aspiration de la pompe et supprimer la

nécessité de conduits externes pour l'huile de graissage.

Dans tous les cas suivant le mode de réalisation préféré de l'invention, si la pression excède la pression nominale, l'huile de graissage est alors évacuée par l'intermédiaire du conduit 190 à l'intérieur du carter 12 afin de maintenir la pression d'huile à l'intérieur de la partie prolongée à

la valeur de fonctionnement désirée.

Comme on l'a représenté à la figure 5, un mécanisme de transfert 200 de la boite de transfert 10 comprend une tige de transfert 202 qui est montée de façon à se déplacer axialement à l'intérieur du carter 12. Une fourchette 204 est fixée rigidement sur la tige 202, étant clavetée sur celle-ci en 206. L'extrémité prolongée 208 de la fourchette

204 est reçue dans une gorge circonférentielle 210 de l'ac-

couplement à griffes 86 de sorte que le déplacement de la tige de transfert 202 produit toujours un déplacement axial correspondant de l'accouplement 86. Comme représenté à la figure 5, l'accouplement 86 à griffes est déplacé dans une position avant pour coupler l'arbre de sortie 18 et l'arbre de sortie 20 de telle sorte que la puissance de sortie de la boite de transfert 10 soit fournie aux deux arbres de

sortie 18, 20.

La tige de transfert 202 est déplacée vers l'avant

pour obtenir l'accouplement désiré, sous l'action d'un pis-

ton 212 disposé dans un cylindre 214 qui est monté sur la

paroi arrière 104 du carter 12. De l'air comprimé est four-

ni à l'orifice d'entrée 216 du cylindre 214 pour forcer le piston 212 contre l'extrémité arrière 218 de la tige 202. Un ressort 220 qui est monté à l'état comprimé entre la paroi avant 94 du carter 12 et la fourchette 204 assure l'application d'une sollicitation à la tige de transfert 202 vers l'arrière, qui normalement désaccouple les arbres de sortie 18, 20 à moins que le piston 212 ne soit astreint

à déplacer la tige de transfert 202 vers l'avant pour cou-

pler les arbres. Par conséquent, lorsqu'on désire désac-

coupler les arbres 18, 20 en cours de fonctionnement de la boite de transfert 10, l'air comprimé se trouvant dans le cylindre 214 est libéré de telle sorte que le ressort 220 peut déplacer la tige 202 de transfert vers l'arrière.

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Claims (6)

REVEND ICATIONS

1. Dispositif de graissage sous pression pour un arbre moteur rotatif sur lequel plusieurs organes sont

montés de façon à pouvoir tourner indépendamment par rap-

port à l'arbre, caractérisé en ce que l'arbre moteur (14) comporte une extrémité libre (100) montée rotative dans un carter et un alésage central (165) ayant une extrémité ouverte à ladite extrémité libre et comprenant des canaux radiaux (182) s'étendant à partir de l'alésage de façon à pouvoir fournir de l'huile de graissage auxdits organes, et en ce que le dispositif comprend une pompe 198) montée sur le carter ayant un arbre d'entraînement (162) co-axial à l'arbre moteur (14), cet arbre d'entraînement s'étendant dans le carter et étant couplé à ladite extrémité libre de l'arbre moteur pour astreindre la pompe à travailler sous l'action de la rotation de l'arbre moteur, la pompe (98) étant adaptée pour exercer une force d'aspiration dans un réservoir d'huile et pour refouler de l'huile de graissage sous pression à l'intérieur du carter dans une région de celui-ci se trouvant à l'extrémité libre de l'arbre moteur, et des moyens (174) pour assurer l'étanchéité entre le carter et ladite extrémité libre de l'arbre moteur pour délimiter ladite région à l'intérieur dudit carter, grâce à quoi la pompe (98) peut fournir l'huile de graissage sous pression à ladite région, à l'alésage central et aux

canaux radiaux pendant la rotation de l'arbre moteur (14).

2. Dispositif suivant la revendication 1, caractéri-

sé en ce que l'extrémité libre (100) de l'arbre moteur (14) comprend un bouchon creux (168) qui est fixé rigidement dans l'extrémité ouverte de l'alésage central (165), ce bouchon comportant un trou le traversant pour assurer la communication entre ladite région et l'alésage central N (165) et des conduits ouverts vers l'arbre d'entraînement (162) de la pompe, cet arbre d'entraînement comportant un prolongement axial (164) qui est adapté pour être reçu

dans lesdits conduits.

3. Dispositif suivant l'une des revendications 1 et

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2, caractérisé en ce qu'il comprend une soupape de s,_ret4

(186) ayant un orifice d'entrée partant de ladine r'_o-

et un orifice de sortie allant au réservoir d'huile, cetze soupape de sûreté étant capable de limiter la pression de l'huile de graissage pendant le fonctionnsment de la oIfpe (98).

4. Dispositif suivant l'une des revendications 1 a

3, caractérisé en ce que l'arbre moteur (14) et lesdits

organes sont montés à l'intérieur d'une boite de transmis-

sion de puissance, et le réservoir d'huile est un carter

d'huile situé à l'intérieur du cartea de la boite de trans-

mission de puissance.

5. Dispositif suivant l'une des revendications 1 à

4, caractérisé en ce que lesdits moyens d'étanchéité (174)

comprennent un joint annulaire d'étanchéité (180) monté au-

tour de l'extrémité libre (100) de l'arbre moteur pour as-

surer un contact d'étanchéité à glissement avec un prolon-

gement annulaire (178) du carter qui entoure étroitement

cette extrémité libre.

6. Dispositif suivant la revendication 5, caracté-

risé en ce que le joint annulaire d'étanchéité (180) est

fixé sur un collier (176) qui est relié rigidement à l'ex-

trémité libre (100) de l'arbre moteur.