FR2890711A1 - Dispositif de limitation de la degradation des roulements de boite de vitesses dues a la pollution mecanique - Google Patents

Dispositif de limitation de la degradation des roulements de boite de vitesses dues a la pollution mecanique Download PDF

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Abstract

Dispositif de limitation de la dégradation de roulement de boite de vitesses, comprenant au moins un roulement disposé dans un logement (2) à roulement comportant une gorge (3) de lubrification formé dans le carter (4) de la boite de vitesses débouchant à proximité des roulements à rouleaux ou à billes, caractérisé en ce qu'il est constitué d'un aimant (10) fixé dans un évidement (1) formé dans la gorge de lubrification (3) de chaque roulement.L'évidement (1) étant formé en amont de la gorge (3) de lubrification par rapport au roulement, formant ainsi une zone d'implantation pour l'aimant (10).

Description

Dispositif de limitation de la déqradation des roulements de boite de
vitesses due à la pollution mécanique La présente invention concerne la durabilité et la fiabilité des boîtes de vitesses et plus précisément un dispositif de limitation de la dégradation s des roulements de boite de vitesses due à la pollution mécanique.
La durée de vie des roulements des boites de vitesses est fortement liée à leur endommagement par la pollution métallique. Cette pollution, transportée par l'huile, a principalement pour origine le processus de fabrication et l'usure des pièces en fonctionnement. Il est démontré qu'en to l'absence de pollution dans la boite de vitesses, la durée de vie des roulements est plus grande.
Une solution actuelle pour lutter contre la pollution transportée par l'huile est d'utiliser un aimant implanté au fond du carter de la boite de vitesses. Cet aimant permet de capter la pollution métallique, générée par la 1s fabrication et l'usure des pièces, et transportée par l'huile, pour l'ensemble des roulements.
L'inconvénient de cette solution est qu'il n'y a qu'un seul aimant pour l'ensemble des roulements, qui de plus est situé loin de ces roulements. Son efficacité n'est donc pas suffisante car la pollution contenue dans l'huile peut dégrader les roulements avant d'être retenue par l'aimant.
Il n'est pas connu aujourd'hui de solution efficace pour lutter contre cette pollution dans le domaine des boites de vitesses.
Dans le domaine de la protection des capteurs magnétiques de vitesses pour automobile, le brevet US 2003/0223665 propose de disposer un aimant autour de l'arbre, sur lequel sont montés des roulements. Cet aimant sert essentiellement à signaler la position angulaire ou la vitesse. Un dispositif de piégeage des particules magnétiques est prévu pour protéger l'encodeur magnétique contre la contamination. Ce type de dispositif permet ainsi de protéger contre la pollution métallique extérieure.
Une solution, concernant les pompes à longue durée de vie telles que les pompes des circulateurs de chauffage central, divulguée par le brevet FR 2 697 598 consiste à disposer un joint annulaire à l'entrée d'une chambre de palier d'arbre immergé dans un fluide pompé par une pompe. Ce joint permet de lutter contre l'entrée de particules et de polluants solides véhiculés par le fluide pompé par la pompe.
Le brevet GB 885 805 est basé sur le même principe que le précédent et propose l'utilisation d'un joint annulaire autour d'un arbre pour protéger un palier électromagnétique intégrant des roulements contre la pollution io extérieure à base de fer.
Mais ces différents dispositifs ne permettent pas de résoudre le problème de la lubrification d'un roulement et de la pollution de roulements de boite de vitesses lubrifiés par un fluide. De plus les dispositifs cidessus sont assez complexes et ne sont pas adaptables directement aux is roulements des boites de vitesses.
La présente invention a donc pour objet de supprimer un ou plusieurs des inconvénients de l'art antérieur en piégeant la pollution métallique avant son passage dans les roulements afin de limiter fortement l'effet de la pollution métallique sur les roulements tout en permettant leur lubrification et donc d'augmenter leur durée de vie.
Ce but est atteint en définissant un dispositif de limitation de la dégradation de roulement de boite de vitesses, comprenant au moins un roulement disposé dans un logement à roulement comportant une gorge de lubrification formée dans le carter de la boite de vitesses débouchant à proximité des roulements à rouleaux ou à billes, et un aimant fixé dans un évidement formé dans la gorge de lubrification de chaque roulement.
Selon une autre caractéristique de l'invention le logement du roulement comporte un rebord, perpendiculaire à la surface du carter, sur son contour.
Selon une autre caractéristique de l'invention l'évidement est formé en amont de la gorge de lubrification par rapport au logement du roulement et forme ainsi une zone d'implantation pour l'aimant.
Selon une autre caractéristique de l'invention la forme de l'évidement est adaptée à celle de la gorge de lubrification.
Selon une autre caractéristique de l'invention l'aimant a une forme permettant son insertion dans l'évidement.
Selon une autre caractéristique de l'invention la partie de la gorge de lubrification formée sur le dessus de la surface du carter comporte une ou deux nervures disposées sur ses bords pour guider le fluide lubrifiant vers le logement du roulement.
Selon une autre caractéristique de l'invention la fixation de l'aimant est o réalisée à l'aide d'une vis traversant l'aimant et qui est fixée dans le carter de la boite de vitesses.
Selon une autre caractéristique de l'invention la fixation de l'aimant est réalisée par collage.
Selon une autre caractéristique de l'invention la fixation de l'aimant est 15 réalisée par rivetage.
Selon une autre caractéristique de l'invention la fixation de l'aimant est réalisée par insertion de l'aimant lors de la coulée.
Selon une autre caractéristique de l'invention un couvercle est disposé au dessus du roulement pour éviter la pénétration du fluide lubrifiant 20 dans le logement du roulement par le dessus du roulement.
Selon une autre caractéristique de l'invention le couvercle comporte un alésage permettant le passage de l'arbre.
Selon une autre caractéristique de l'invention le couvercle est disposé sur les rebords du logement du roulement.
L'invention, avec ses caractéristiques et avantages, ressortira plus clairement à la lecture de la description faite en référence aux dessins annexés donnés à titre d'exemples non limitatifs dans lesquels: -la figure 1; est une vue en élévation du dispositif selon l'art antérieur; - la figure 2 est une vue en élévation du dispositif selon l'invention; -la figure 3 est une coupe de profil du dispositif selon l'invention.
L'invention va à présent être décrite en référence aux figures 1 à 3.
La figure 2 illustre un logement (2) de roulement (20) de boite de vitesses. Ce logement (2) est disposé sur le carter (4) de la boite de vitesses. La figure 2 illustre un seul logement (2) mais la boite de vitesses pourra en avoir plusieurs comme illustré sur la figure 1 représentant un dispositif selon l'art antérieur.
Le logement (2) consiste en un évidement formé dans le carter (4). Cet évidement à une forme cylindrique. Le logement (2) est prévu pour recevoir un roulement (20) à billes ou à rouleaux, permettant d'actionner en rotation un arbre (5) illustré sur la figure 3. Sur son contour supérieur au io niveau de la surface du carter (4), le logement (2) du roulement comporte un rebord (22).
La lubrification du roulement se fait par un fluide. Ce fluide pourra être notamment de l'huile. Cette huile arrive dans le logement (2) du roulement (20) par une gorge (3) de lubrification. Cette gorge (3) de lubrification a la is forme d'une section en U. Elle relie le réservoir d'huile et le logement (2) du roulement (20), et permet ainsi au fluide lubrifiant d'arriver jusqu'au roulement (20) ce qui permet un meilleur fonctionnement du roulement. La partie de la gorge de lubrification formée sur le dessus de la surface du carter (4) comporte une ou deux nervures (30) disposées sur ses bords pour guider le fluide lubrifiant vers le logement (2) du roulement. Un couvercle (23) est disposé au dessus des roulements (20) afin d'éviter que le fluide lubrifiant ne pénètre dans le logement (2) à ce niveau. Ce couvercle (23) comporte un alésage (213) permettant le passage de l'arbre (5).
Afin de réduire fortement, en toute circonstance, la dégradation des roulements (20) par la pollution métallique du fluide lubrifiant, un aimant (10) est positionné sur le chemin (6) de l'huile lubrifiant les roulements. La forme de l'aimant (10) est définie par la zone d'implantation voulue, et pourra donc varier. Il pourra par exemple avoir la forme d'un parallélépipède rectangle ou autre.
Comme illustré sur la figure 3 l'aimant (10) est fixé dans un évidement (1) prévu à cet effet sur le carter (4), tout juste en amont de la gorge de lubrification (3) du roulement (20). L'évidement (1) de l'aimant ayant une forme adaptée à celle de la gorge (3) de lubrification. Si l'aimant (10) à la forme d'un parallélépipède rectangle l'évidement (1) aura une forme similaire mais plus grande permettant l'insertion de l'aimant (10) tout en laissant de la place pour la circulation (6) du fluide lubrifiant. L'extrémité de l'évidement située du coté du roulement n'a pas de rebord de façon à permettre l'écoulement (6) du fluide lubrifiant.
Ainsi, du fait de la présence de l'aimant (10) en amont de la gorge (3) de lubrification, l'huile lubrifiant le roulement est presque totalement exempt de pollution. Le roulement (20) fonctionne donc avec de l'huile propre et n'est plus dégradé par la pollution contenue dans l'huile. Sa durée de vie en est ainsi fortement augmentée.
L'aimant (10) est donc mis en place dans son évidement (1) dans le carter de boite de vitesses (4). Sa fixation est réalisée à l'aide d'une vis le traversant et qui est vissée dans le carter de boite de vitesses (cette fixation n'est pas représentée). La fixation de l'aimant (10) peut aussi être réalisée par collage, rivetage ou inséré à la coulée.
Les aimants (10) sont donc implantés au plus proche des roulements dans la zone d'alimentation de ceux-ci en huile. Contrairement à l'art antérieur où l'aimant (50) est positionné plus loin du roulement comme illustré sur la figure 1. L'efficacité des aimants (10) est ainsi très bonne car la quasi-totalité de la pollution métallique (contenue dans l'huile), pouvant rentrer dans les roulements (20), est captée par l'aimant (10). La dégradation des roulements (20) est ainsi limitée. Leur durée de vie et donc celle de la boite de vitesses est augmentée. La fiabilité de la boîte de vitesses est donc meilleure.
Il doit être évident pour l'homme du métier que la présente invention permet des modes de réalisation sous de nombreuses autres formes spécifiques sans l'éloigner du domaine d'application de l'invention comme revendiquée. Par conséquent, les présents modes de réalisation doivent être considérés à titre d'illustration, mais peuvent être modifiés dans le domaine défini par la portée des revendications jointes, et l'invention ne doit pas être limitée aux détails donnés ci-dessus.

Claims (13)

REVENDICATIONS
1. Dispositif de limitation de la dégradation de roulement de boite de vitesses, comprenant au moins un roulement disposé dans un logement (2) à roulement comportant une gorge (3) de lubrification formé dans le carter (4) de la boite de vitesses débouchant à proximité des roulements à rouleaux ou à billes, caractérisé en ce qu'il est constitué d'un aimant (10) fixé dans un évidement (1) formé dans la gorge de lubrification (3) de chaque roulement.
2. Dispositif de limitation de la dégradation de roulement de boite de lo vitesses selon la revendication 1 caractérisé en ce que le logement du roulement comporte un rebord (22), perpendiculaire à la surface du carter (4), disposé sur son contour extérieur.
3. Dispositif de limitation de la dégradation de roulement de boite de vitesses selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'évidement (1) est formé en amont de la gorge (3) de lubrification par rapport au logement (2) du roulement et forme ainsi une zone d'implantation pour l'aimant (10).
4. Dispositif de limitation de la dégradation de roulement de boite de vitesses selon la revendication 3 caractérisé en ce que la forme de l'évidement (1) est adaptée à celle de la gorge de lubrification.
5. Dispositif de limitation de la dégradation de roulement de boite de vitesses selon les revendications 1 et 3 caractérisé en ce que l'aimant (10) a une forme permettant son insertion dans l'évidement (1).
6. Dispositif de limitation de la dégradation de roulement de boite de vitesses selon la revendication 1 caractérisé en ce que la partie de la gorge de lubrification formée sur le dessus de la surface du carter comporte une ou deux nervures disposées sur ses bords pour guider le fluide lubrifiant vers le logement (2) du roulement.
7. Dispositif de limitation de la dégradation de roulement de boite de vitesses selon la revendication 1 caractérisé en ce que la fixation de l'aimant (10) est réalisée à l'aide d'une vis traversant l'aimant (10) et qui est fixée dans le carter de la boite de vitesses.
8. Dispositif de limitation de la dégradation de roulement de boite de vitesses selon la revendication 5 caractérisé en ce que la fixation de l'aimant 5 (10) est réalisée par collage.
9. Dispositif de limitation de la dégradation de roulement de boite de vitesses selon la revendication 5 caractérisé en ce que la fixation de l'aimant (10) est réalisée par rivetage.
10.Dispositif de limitation de la dégradation de roulement de boite de Jo vitesses selon la revendication 5 caractérisé en ce que la fixation de l'aimant (10) est réalisée par insertion de l'aimant lors de la coulée.
11.Dispositif de limitation de la dégradation de roulement de boite de vitesses selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'un couvercle (23) est disposé au dessus du roulement (20) pour éviter la pénétration du fluide lubrifiant dans le logement (2) du roulement par le dessus du roulement.
12.Dispositif de limitation de la dégradation de roulement de boite de vitesses selon la revendication 11 caractérisé en ce que le couvercle (23) comporte un alésage (231) permettant le passage de l'arbre (5).
13.Dispositif de limitation de la dégradation de roulement de boite de 20 vitesses selon les revendications 2 et 11 caractérisé en ce que le couvercle (23) est disposé sur les rebords (22) du logement (2) du roulement.
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