FR3048747A1 - BEARING LUBRICATION SYSTEM AND DIFFERENTIAL HOUSING - Google Patents
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Abstract
Système de lubrification de roulement (6) d'une sortie de différentiel tournant dans un carter (1, 7), par guidage de l'huile raclée autour du boîtier de différentiel sur une partie conique du carter en direction du roulement (6), caractérisé en ce que l'huile est acheminée en direction du roulement par un canal brut de fonderie (4) dans la paroi intérieure du carter, qui débouche à mi-hauteur du roulement.Bearing lubrication system (6) of a differential output rotating in a housing (1, 7), by guiding the scraped oil around the differential housing on a conical portion of the housing towards the bearing (6), characterized in that the oil is conveyed in the direction of the rolling by a raw casting channel (4) in the inner wall of the housing, which opens at half height of the bearing.
Description
SYSTEME DE LUBRIFICATION DE ROULEMENTS ET CARTER DEBEARING LUBRICATION SYSTEM AND CASING
DIFFERENTIELDIFFERENTIAL
La présente invention concerne les différentiels de transmission, notamment pour véhicule routier, et particulièrement le problème de la lubrification des roulements de différentiel, et des bagues dynamiques qui assurent l'étanchéité du carter de différentiel ou de mécanismes, avec les arbres de transmission transmettant le mouvement du différentiel aux roues du véhicule.The present invention relates to transmission differentials, particularly for road vehicles, and particularly the problem of the lubrication of differential bearings, and dynamic rings that seal the differential housing or mechanisms, with the transmission shafts transmitting the transmission. movement of the differential to the wheels of the vehicle.
Plus précisément, cette invention a pour objet un système de lubrification de roulement d'une sortie de différentiel tournant dans un carter, par guidage de l'huile raclée autour du boîtier de différentiel sur une partie conique du carter en direction du roulement.More specifically, this invention relates to a bearing lubrication system of a differential output rotating in a housing, guiding the scraped oil around the differential housing on a conical portion of the housing in the direction of the bearing.
Elle a également pour objet un carter de mécanismes et un carter d'embrayage et de différentiel de boîte de vitesses, ainsi qu'une boîte de vitesses comportant ces carters.It also relates to a gear housing and a clutch housing and gearbox differential, and a gearbox comprising these housings.
Les roulements qui guident en rotation la ligne de différentiel d'une boîte de vîtesses, ont besoin d'être lubrifiés, dès lors que le véhicule est en mouvement. Il en est de même pour les bagues à lèvres dynamiques qui assurent l'étanchéité avec les arbres de transmission.The bearings that rotate the differential line of a gearbox, need to be lubricated, as long as the vehicle is moving. It is the same for dynamic lip rings that seal with the driveshafts.
Par la publication US 6 186 277, on connaît un carter de différentiel avec des déflecteurs d'huile intégrés à sa paroi intérieure. Ces déflecteurs permettent d'orienter l'huile projetée à l'intérieur du carter vers les paliers de roulement des arbres de transmission aux deux sorties du carter. Dans les architectures contemporaines, l'espace disponible entre le carter et le boîtier de différentiel est très limité, au point qu'ils sont presque jointifs. Dans ces conditions, l'ajout de déflecteurs à l'intérieur du carter est pratiquement impossible, ou du moins extrêmement difficile à réaliser, que ce soit par 1' intégration de déflecteurs dans la paroi même du carter, ou l'ajout de pièces rapportées, fixées intérieurement sur la paroi du carter. L'invention vise à orienter efficacement l'huile raclée sur la paroi intérieure conique du carter vers les zones à lubrifier.No. 6,186,277 discloses a differential housing with oil baffles integrated into its inner wall. These baffles are used to direct the oil projected inside the housing to the rolling bearings of the drive shafts at the two outputs of the housing. In contemporary architectures, the space available between the crankcase and the differential case is very limited, to the point that they are almost contiguous. Under these conditions, the addition of baffles inside the housing is practically impossible, or at least extremely difficult to achieve, either by the integration of baffles in the same wall of the housing, or the addition of patches , internally fixed on the housing wall. The invention aims to effectively guide the scraped oil on the conical inner wall of the housing to the areas to be lubricated.
Elle propose à cet effet d'acheminer l'huile en direction du roulement, par un canal brut de fonderie dans la paroi intérieure du carter, débouchant à mi-hauteur du roulement.It proposes for this purpose to route the oil in the direction of rolling, by a raw channel foundry in the inner wall of the housing, opening halfway up the bearing.
De préférence, l'huile est acheminée dans le fond du carter par la paroi basse du canal.Preferably, the oil is fed into the bottom of the housing by the lower wall of the channel.
Le système de lubrification proposé, trouve une application non limitative sur un carter de mécanismes, ou sur un carter d'embrayage et de différentiel, de boîtes de vitesses. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation non limitatif de celle-ci, en se reportant aux dessins annexés, sur lesquels : les figures lA et IB illustrent un premier aménagement de carter pour lubrifier les roulements de transmission, les figures 2A et 2B illustrent l'aménagement de carter préféré par 1'invention, et les figures 3A et 3B présentent une variante de ce dernier.The proposed lubrication system, finds a non-limiting application on a gear housing, or on a clutch housing and differential, gearboxes. Other characteristics and advantages of the invention will become clear from reading the following description of a non-limiting embodiment thereof, with reference to the accompanying drawings, in which: FIGS. 1A and 1B illustrate a first embodiment of the invention. housing arrangement for lubricating the transmission bearings, Figures 2A and 2B illustrate the preferred housing arrangement of the invention, and Figures 3A and 3B show a variant thereof.
Sur la figure lA, qui est une vue, côté boîte, d'un carter d'embrayage et de différentiel (la, Ib), on aperçoit l'ouverture de passage 2 de l'arbre de transmission droit, d'un essieu avant de véhicule. Une flèche f, indique le sens de rotation du boîtier de différentiel (non représenté), en marche avant. Sur la paroi interne du carter de différentiel Ib, on distingue une nervure brute 3, en position haute, destinée à racler d'huile entraînée par le boîtier du différentiel, et une gorge, ou canal 4, amenant l'huile raclée par la nervure 3, vers l'ouverture 2. A côté de la nervure 3, apparaît un bossage 5 correspondant à une avancée du mécanisme d'embrayage (non représenté) en arriére du carter Ib.In FIG. 1A, which is a view, on the box side, of a clutch and differential housing (1a, 1b), the passage opening 2 of the right drive shaft, of a front axle is seen. of vehicle. An arrow f indicates the direction of rotation of the differential case (not shown) in forward direction. On the inner wall of the differential case Ib, there is a raw rib 3, in the upper position, for scraping oil entrained by the differential housing, and a groove, or channel 4, bringing the oil scraped by the rib 3, towards the opening 2. Next to the rib 3, there is a boss 5 corresponding to an advance of the clutch mechanism (not shown) behind the housing Ib.
Sur la coupe verticale de la figure IB, on a représenté le roulement de différentiel droit 6 que l'on cherche à lubrifier. Le chemin théorique voulu le long de la nervure 3, pour amener l'huile derrière le roulement droit 6, est indiqué en traits interrompus. Le chemin constaté lors d'essais est indiqué par une flèche en traits pleins : on constate en effet à l'usage, que l'huile tombe par gravité sur le bossage 5, avant d'arriver au fond du carter. Dans ces conditions, la lubrification du roulement n'est pas assurée.On the vertical section of Figure IB, there is shown the right differential bearing 6 that is sought to lubricate. The desired theoretical path along the rib 3, to bring the oil behind the right bearing 6, is indicated in broken lines. The path found during testing is indicated by an arrow in solid lines: it is found in use, that the oil falls by gravity on the boss 5, before reaching the bottom of the housing. Under these conditions, the lubrication of the bearing is not ensured.
Dans cet exemple, comme dans de nombreuses autres architectures, le carter renfermant le mécanisme de la boîte de vitesses, ou carter de mécanismes, présente la sortie de différentiel vers la roue avant gauche, avec le roulement de différentiel gauche. Le carter d'embrayage et de différentiel porte alors le roulement droit. La méthode consiste à racler l'huile entraînée en rotation par le boitier de différentiel, et à la guider derrière le roulement. Le canal 4 débouche en partie haute du palier, afin de maximiser par gravité, le débit d'huile entrant derrière le roulement. L'intérêt de cette disposition est économique, puisqu'elle se limite à un aménagement directement issu du carter brut en fonderie. Ses limites tiennent à la forme particulière, essentiellement conique, du carter, dans la zone des carters, qui loge le boîtier de différentiel. En effet, une part importante de l'huile retombe sur le boîtier de différentiel par gravité, avant d'atteindre le roulement au fond du carter.In this example, as in many other architectures, the housing enclosing the mechanism of the gearbox, or mechanism housing, presents the differential output to the left front wheel, with the left differential bearing. The clutch and differential housing then carries the right bearing. The method consists of scraping the oil rotated by the differential case and guiding it behind the bearing. The channel 4 opens in the upper part of the bearing, to maximize by gravity, the flow of oil entering behind the bearing. The interest of this provision is economic, since it is limited to a development directly from the crankcase in the foundry. Its limitations are due to the particular, essentially conical, shape of the housing, in the area of the housings, which houses the differential case. Indeed, a significant portion of the oil falls on the differential case by gravity, before reaching the bearing at the bottom of the housing.
La figure 2A et son agrandissement de la figure 2B montrent un carter de mécanismes 7, l'ouverture de passage 2 de l'arbre de transmission gauche, et le roulement 6. Comme sur la figure 1, on a indiqué par une flèche f, le sens de rotation de l'arbre de transmission en marche avant. Un canal brut de fonderie 4 est ménagé dans la paroi intérieure du carter, pour acheminer l'huile en direction du roulement. Par rapport aux exemples précédents, l'orientation du canal brut de fonderie 4 dans la paroi intérieure du carter est modifiée. Il débouche à mi-hauteur du roulement 6, et non en haut. L'huile peut être raclée sur le boîtier de différentiel de la même manière que précédemment, par exemple par une nervure (non reproduite sur ces schémas). Une partie de l'huile ainsi captée est acheminée vers le roulement gauche par 1'intermédiaire de la paroi basse du canal 4a, comme indiqué sur la figure 2B.FIG. 2A and its enlargement of FIG. 2B show a mechanism casing 7, the passage opening 2 of the left transmission shaft, and the bearing 6. As in FIG. 1, an arrow f has been indicated, the direction of rotation of the drive shaft in forward direction. A raw casting channel 4 is formed in the inner wall of the housing, to route the oil in the direction of the bearing. Compared to the previous examples, the orientation of the raw casting channel 4 in the inner wall of the casing is modified. It opens at half height of the bearing 6, not at the top. The oil can be scraped on the differential housing in the same manner as before, for example by a rib (not reproduced in these diagrams). Part of the oil thus captured is conveyed to the left bearing through the lower wall of the channel 4a, as shown in FIG. 2B.
En raison des contraintes de démoulage du carter, un dénivelé positif doit être gravi par l'huile pour atteindre le fond du carter. Afin d'augmenter l'efficacité de la solution une dépouille réduite (0,5° à 1° au lieu des 2° habituels), doit être réalisée dans cette zone. En considérant une longueur de canal maximale de 80 mm (valeur enveloppe connue), le dénivelé est inférieur à 1 mm. La dynamique imprimée au flux d'huile lors du raclage, ainsi que le niveau d'huile généré dans le canal 4, permettent d'alimenter le fond du carter. Une partie importante de l'huile peut ainsi atteindre l'arrière du roulement, en direction de la sortie du carter.Due to the crankcase demolding stresses, a positive elevation must be climbed by the oil to reach the bottom of the crankcase. In order to increase the effectiveness of the solution, a reduced depth (0.5 ° to 1 ° instead of the usual 2 °) must be achieved in this area. Considering a maximum channel length of 80 mm (known envelope value), the difference in altitude is less than 1 mm. The dynamics imparted to the oil flow during scraping, as well as the level of oil generated in the channel 4, make it possible to feed the bottom of the casing. A significant portion of the oil can thus reach the rear of the bearing, towards the outlet of the housing.
Cette solution répond au besoin fonctionnel de lubrification des roulements de palier du différentiel pour un coût faible, car elle n'introduit aucune pièce rapportée, ni de moyen de fixation associé à celle-ci. L'absence de pièce rapportée simplifie également l'assemblage de la boîte. Selon l'implantation du boîtier de différentiel, elle est applicable sur le carter d'embrayage différentiel (CED), sur le carter de mécanismes (CM), ou sur les deux.This solution meets the functional need for lubrication of the differential bearing bearings at a low cost, because it introduces no insert or attachment means associated therewith. The absence of insert also simplifies assembly of the box. Depending on the installation of the differential case, it is applicable on the differential clutch housing (CED), on the mechanism housing (CM), or both.
Afin d'augmenter l'efficacité du système de lubrification, la forme du canal peut être optimisée, par exemple en ajoutant un élément complémentaire de guidage d'huile 8, comme dans l'exemple non limitatif de la figure 3A et de la figure 3B, qui est un agrandissement de celle-ci. L'élément de guidage 8 s'avance à partir du fond du canal, en direction de l'intérieur du carter 7, afin de mieux canaliser l'huile.In order to increase the efficiency of the lubrication system, the shape of the channel can be optimized, for example by adding a complementary oil guiding element 8, as in the nonlimiting example of FIG. 3A and FIG. 3B. , which is an enlargement of it. The guide element 8 advances from the bottom of the channel, towards the interior of the casing 7, in order to better channel the oil.
Ce système de lubrification s'intégre notamment dans un carter de mécanismes, ou dans un carter d'embrayage et de différentiel de boîte de vitesses. Une boîte de vitesses peut ainsi intégrer un système de lubrification conforme à l'invention, dans chacun de ses carters.This lubrication system integrates in particular in a gear housing, or in a clutch housing and differential gearbox. A gearbox can thus integrate a lubrication system according to the invention, in each of its housings.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PLSC | Publication of the preliminary search report |
Effective date: 20170915 |
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Year of fee payment: 6 |
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| CA | Change of address |
Effective date: 20221014 |
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