EP4587280A1

EP4587280A1 - Véhicule comprenant un moteur monté sur un berceau au moyen d'une biellette

Info

Publication number: EP4587280A1
Application number: EP23771858.0A
Authority: EP
Inventors: Pierre BAR-DESESPRINGALLE; Bruno Bernard; Igor TOUROVEROFF
Original assignee: Horse Powertrain Solutions SL
Current assignee: Horse Powertrain Solutions SL
Priority date: 2022-09-15
Filing date: 2023-09-14
Publication date: 2025-07-23
Also published as: CN119947910A; WO2024056810A1; FR3139765A1

Abstract

L'invention concerne un véhicule comprenant un groupe motopropulseur (5, 105), un berceau (3, 103) et une biellette (110) de reprise de couple par l'intermédiaire de laquelle le groupe motopropulseur (5, 105) est monté sur le berceau (3, 103), ladite biellette (110) comprenant une première extrémité (112) montée autour d'un premier axe (113) de rotation reliant deux parois (116, 117) du berceau (3, 103). Selon l'invention, une rotule (125) est fixée au premier axe (113), la première extrémité (112) de la biellette (110) comprenant une bague rigide (126) entourée par un premier tampon élastique (127), ladite bague rigide (126) étant montée autour de la rotule (125) de sorte que dans le cas d'un pivotement de la biellette (110) résultant d'un mouvement du groupe motopropulseur (105), la bague rigide (126) se déplace autour de la rotule (125) pour accompagner ce pivotement, en minimisant les efforts sur ledit premier tampon élastique (127).

Description

Titre de l'invention : Véhicule comprenant un moteur monté sur un berceau au moyen d’une biellette.

[0001] La présente invention concerne un véhicule comprenant un moteur monté sur un berceau au moyen d’une biellette.

[0002] Afin de bien comprendre le positionnement des différentes pièces impliquées dans un véhicule selon l’invention, la description est réalisée en faisant référence à un repère orthonormé direct XYZ dans lequel X est un axe longitudinal avant- arrière du véhicule orienté vers l’arrière, Y est un axe transversal orienté vers la droite du véhicule et Z est un axe vertical dirigé vers le haut.

[0003] Les groupes motopropulseurs (GMP) des véhicules automobiles sont en général découplés du véhicule lui-même, pour éviter les remontées de choc desdits groupes motopropulseurs comprenant un moteur et une boite de vitesses, vers le véhicule. Ce découplage empêche donc une transmission des mouvements du moteur vers le véhicule et permet également de filtrer les vibrations dudit GMP vers l’habitacle du véhicule, qui constituent deux manifestations assez désagréables pour les occupants du véhicule.

[0004] Une solution pour assurer ce découplage consiste par exemple à poser le moteur sur un berceau par l’intermédiaire d’un ensemble-support avant et d’un ensemble-support arrière, qui sont fixés à la fois sur le GMP et sur le berceau.

[0005] En se référant aux figures 1 , 2 et 3, à titre d’illustration, un ensemble-support arrière 1 , comprend un support arrière 2 sur berceau 3, monté fixe sur ledit berceau 3 et un support arrière 4 sur GMP 5 monté fixe sur le GMP 5, et une liaison élastique 6 solidarisant entre eux lesdits deux supports arrière 2, 4. La liaison élastique 6 se présente sous la forme d’une articulation 7 ou « plot », qui comprend une bague extérieure 8 en plastique, une entretoise centrale 9 en aluminium et des parties en caoutchouc élastomère adhérisées sur l’entretoise 9 centrale et sur la bague extérieure 8 en plastique. Ce plot 7 est destiné à être emmanché dans l’orifice cylindrique du support sur berceau. Sa hauteur correspond sensiblement à l’épaisseur dudit support. Une fois que le plot 7 a été assemblé dans le support sur berceau, la liaison est solidarisée au support sur GMP par un boulon qui traverse l’entretoise centrale 9.

[0006] Plus précisément, le support 4 sur GMP 5 présente à son extrémité non fixée sur le GMP 5, une forme de chape 10 qui vient prendre entre ses deux flasques l’entretoise 9 de l’articulation

[0007] Cet exemple de liaison du GMP 5 sur le berceau 3 est non limitatif. Dans d’autres cas, ou en complément de celui-ci, on peut trouver par exemple des suspensions latérales gauche ou droite dans lesquelles l’axe du plot 7 est vertical et non pas horizontal comme dans l’exemple illustré aux figures 1 , 2 et 3. Dans encore d’autres cas, l’axe du plot 7 peut se trouver dans une position intermédiaire entre la position verticale et la position horizontale.

[0008] Un élastomère emmanché dans le support arrière sur berceau ou biellette, doit pouvoir tenir toute la durée de vie du véhicule, car il serait trop complexe de gérer des changements de tampon en élastomère en après-vente. En effet, dans le cas d’un tampon en élastomère emmanché dans le support côté berceau, son remplacement imposerait de démonter le berceau et d’avoir l’outil spécifique de presse pour enlever et emmancher un nouveau tampon. La durée d’intervention estimée est supérieure à dix fois la durée actuelle de changement d’une biellette basse de suspension classique. Or, à cause des contraintes d’architecture et de la reprise de couple du moteur, une inclinaison et/ou un balancement du moteur se produit, et ne permet plus à l'élastomère de la biellette de couple de travailler correctement.

[0009] En effet, l’élastomère est soumis à des efforts et couples provenant du moteur, et qui lui sont transmis par l’entretoise centrale, notamment selon l’exemple illustré un couple selon l’axe vertical Z, qui a tendance à écraser la partie gauche de l’élastomère vers l’arrière et la partie droite vers l’avant, car le plot est monté sans jeu dans le support côté berceau sur son diamètre extérieur. Sans précaution particulière, une telle situation aura pour conséquence une usure prématurée de l’élastomère.

[00010] Un véhicule selon l’invention possède un groupe motopropulseur monté sur un berceau par l’intermédiaire d’une biellette qui est conçue pour retarder, voire éliminer l’usure de l’élastomère. [00011] L’invention a pour objet un véhicule comprenant un groupe motopropulseur, un berceau et une biellette de reprise de couple par l’intermédiaire de laquelle le groupe motopropulseur est monté sur le berceau, ladite biellette comprenant une première extrémité montée autour d’un premier axe de rotation reliant deux parois du berceau.

[00012] Selon l’invention, une rotule est fixée au premier axe, la première extrémité de la biellette comprenant une bague rigide, entourée par un premier tampon élastique, ladite bague rigide étant montée autour de la rotule de sorte que dans le cas d’un pivotement de la biellette résultant d’un mouvement du groupe motopropulseur, la bague rigide se déplace autour de la rotule pour accompagner ce pivotement, en minimisant les efforts sur ledit premier tampon élastique. Le cœur de l’invention est constitué par la rotule dont la présence va empêcher le tampon élastique de travailler en rotation. En effet, le groupe motopropulseur étant fixé au véhicule en étant pendulé, il va donc se déplacer lors d’une phase de roulage du véhicule, engendrant un léger déplacement de la biellette par pivotement. Généralement, lors du pivotement de la biellette, le tampon élastique placé autour de la bague, va travailler à la fois en traction et en rotation. Grâce à la présence de la rotule, ledit tampon élastique ne va plus travailler qu’en traction puisque les efforts en rotation sur ledit tampon seront minimisés voire annulés, par la présence de la rotule. Il en résulte que le tampon élastique subira moins d’efforts durant la durée de vie du véhicule, et sera donc préservé plus longtemps, sans nécessité de le changer. Il est à préciser que la biellette est montée en rotation autour du premier axe de rotation, en s’étendant perpendiculairement audit premier axe, et que le pivotement de la biellette induit par le mouvement du groupe motopropulseur lors d’une phase de roulage du véhicule, s’effectue de telle manière que la biellette ne se retrouve plus rigoureusement perpendiculaire audit premier axe. La rotule a pour fonction de réduire, voire d’annuler les efforts en rotation exercés sur le tampon élastique afin de ralentir l’usure dudit tampon. La rotule a préférentiellement une forme sphérique et est solidarisée au premier axe de rotation. Avantageusement, le premier axe de rotation a une forme cylindrique. La biellette peut par exemple être placée dans le véhicule en s’étendant horizontalement suivant un axe longitudinal X de ce véhicule, ou bien être placée dans ledit véhicule en s’étendant verticalement. D’autres orientations intermédiaires sont encore possibles. Il est naturellement supposé que la rotule est fixée au premier axe de rotation, en étant placée entre les deux parois du berceau.

[00013] Selon une caractéristique possible de l’invention, la bague rigide est au contact de la rotule. Pour ce mode de réalisation, aucun revêtement ni aucune couche intercalaire ne s’interpose entre la bague rigide et la rotule. Lors d’un pivotement de la biellette dû au déplacement du groupe motopropulseur pendant une phase de roulage du véhicule, la bague rigide va pivoter directement et simultanément sur la rotule. La bague rigide est assimilable à une couronne s’étendant suivant une première direction alignée sur un diamètre de la rotule, et qui peut se déplacer autour de la rotule pour s’étendre suivant une deuxième direction qui est alignée sur un diamètre de la sphère et qui est différente de la première direction.

[00014] Selon une caractéristique possible de l’invention, la bague rigide présente une surface interne arrondie épousant la forme de la rotule, un pivotement de la biellette entraînant un pivotement simultané de la bague rigide autour de la rotule. Autrement dit, la surface interne de la bague rigide épouse étroitement la forme de la rotule, permettant à ladite bague rigide de pivoter en glissant sur la rotule.

[00015] Selon une caractéristique possible de l’invention, la bague rigide est indéformable pour les niveaux d’effort engendrés sur la première extrémité de la biellette lors d’un pivotement de celle-ci. La bague rigide accompagne le pivotement de la biellette sans se déformer, pour favoriser ce mouvement de pivotement.

[00016] Selon une caractéristique possible de l’invention, la rotule est de forme sphérique. Il s’agit d’un mode de réalisation préféré d’un véhicule selon l’invention.

[00017] Selon une caractéristique possible de l’invention, la rotule est métallique.

[00018] Selon une caractéristique possible de l’invention, la rotule s’étend le long du premier axe de rotation de façon à venir tangenter les deux parois du berceau. [00019] Selon une caractéristique possible de l’invention, la biellette présente un corps comprenant la première extrémité et une deuxième extrémité montée autour d’un deuxième axe de rotation reliant deux parois du groupe motopropulseur, ladite deuxième extrémité étant traversée par un trou prévu pour le passage du deuxième axe et dans lequel a été placé un deuxième tampon élastique destiné à entourer le deuxième axe de rotation. Le corps de la biellette est allongé, la première extrémité et la deuxième extrémité de la biellette étant à considérer le long d’un axe longitudinal de la biellette. Lorsque le groupe motopropulseur se déplace lors d’une phase de roulage du véhicule, les deux parois dudit groupe motopropulseur se déplacent également et impriment à la biellette un mouvement de pivotement permettant à la bague rigide de la première extrémité de se déplacer sur et autour de la rotule. La présence du deuxième tampon élastique permet d’amortir les efforts engendrés entre le deuxième axe de rotation reliant les deux parois du groupe motopropulseur, et la deuxième extrémité de la biellette lorsque ladite biellette pivote.

[00020] Selon une caractéristique possible de l’invention, le corps de la biellette est en aluminium. De cette manière la biellette possède une bonne tenue mécanique tout en demeurant légère.

[00021] Selon une caractéristique possible de l’invention, le corps de la biellette s’étend horizontalement le long d’un axe longitudinal X du véhicule, de sorte que la deuxième extrémité soit placée devant la première extrémité. Ce positionnement de la biellette est effectif lorsque le groupe motopropulseur ne fonctionne pas et qu’il n’entraine donc pas un pivotement de ladite biellette.

[00022] On donne ci-après, une description détaillée d’un mode de réalisation préféré d’un véhicule selon l’invention en se référant aux figures suivantes :

[00023] [Fig. 1] La figure 1 est une vue en perspective d’un berceau, d’un moteur et d’un ensemble support dudit moteur sur ledit berceau d’un véhicule selon l’état de la technique,

[00024] [Fig. 2] La figure 2 est une vue agrandie d’une zone de l’ensemble support de la figue 1 ,

[00025] [Fig. 3] La figure 3 est une vue en perspective en éclaté de la zone de la figure 3, [00026] [Fig. 4] La figure 4 est une vue schématique d’un berceau, d’un groupe motopropulseur et d’une biellette de liaison entre ledit berceau et ledit moteur d’un véhicule selon l’invention, ladite biellette étant dans une première position,

[00027] [Fig. 5] La figure 5 est une vue schématique d’un berceau, d’un groupe motopropulseur et d’une biellette de liaison entre ledit berceau et ledit moteur d’un véhicule selon l’invention, ladite biellette étant dans une deuxième position.

[00028] Les figures 1 , 2 et 3 ont été décrites précédemment.

[00029] En se référant aux figures 4 et 5, un véhicule selon l’invention comprend un groupe motopropulseur 105, un berceau 103 et une biellette 110, ledit groupe motopropulseur 105 étant monté sur le berceau 103 par l’intermédiaire de ladite biellette 110. En effet, le groupe motopropulseur 105 étant susceptible de se déplacer et d’engendrer des vibrations lors d’une phase de roulage du véhicule, il est monté dans ledit véhicule en étant découplé de celui-ci, afin d’empêcher que ledit déplacement et lesdites vibrations ne soient transmis jusqu’à l’habitacle du véhicule. La biellette 110 a notamment pour objectif d’assurer le découplage entre le groupe motopropulseur 105 et le véhicule.

[00030] En se référant aux figures 4 et 5, la biellette 110 comprend un corps

111 allongé dont une première extrémité 112 est montée pivotante autour d’un premier axe 113 du berceau 103, et dont une deuxième extrémité 114 est montée pivotante autour d’un deuxième axe 115 du groupe motopropulseur 105. Le corps 111 est avantageusement réalisé en aluminium. La première extrémité

112 et la deuxième extrémité 114 de la biellette 110 sont à considérer par rapport à un axe longitudinal de celle-ci. Le berceau 103 comporte deux parois 116, 117 parallèles, qui sont reliées l’une à l’autre par une première vis 118 s’étendant perpendiculairement auxdites parois 116, 117. Un insert cylindrique 119 entoure ladite première vis 118 en venant en butée contre lesdites deux parois 116, 117, ledit insert cylindrique 119 constituant le premier axe 113. Cet insert cylindrique

119 joue le rôle d’une entretoise entre les deux parois 116, 117 du berceau 103. Le groupe motopropulseur 105 comporte deux parois 120, 121 parallèles, qui sont reliées l’une à l’autre par une deuxième vis 122 s’étendant perpendiculairement auxdites parois 120, 121. Un insert cylindrique 123 entoure ladite deuxième vis 122 en venant en butée contre lesdites deux parois 120, 121 , ledit insert cylindrique 123 constituant le deuxième axe 115. Cet insert cylindrique 119 joue le rôle d’une entretoise entre les deux parois 120, 121 du groupe motopropulseur 105.

[00031] La deuxième extrémité 114 de la biellette 110 possède un orifice traversant, s’étendant perpendiculairement à un axe longitudinal du corps 111 de ladite biellette 110. Un deuxième tampon élastique 124 ayant la forme d’un cylindre creux et réalisé en élastomère, est placé dans l’orifice traversant de la deuxième extrémité 114. La deuxième extrémité 114 de la biellette 110 est montée en rotation autour de l’insert cylindrique 123 placé autour de la vis 122 de sorte que le deuxième tampon élastique 124 vienne directement enserrer ledit insert 123. Le deuxième tampon élastique 124 s’étend sur toute la longueur de l’orifice traversant, c’est-à-dire sur toute la largeur de la deuxième extrémité 114 de la biellette 110, sans déborder de ladite biellette 110.

[00032] L’insert cylindrique 119 placé autour de la vis 118 reliant les deux parois 116, 117 du berceau 103, porte une rotule 125 sphérique préférentiellement réalisée en métal et qui est placée entre les deux parois 116, 117 du berceau 103. Cette rotule 125 est fixée à l’insert cylindrique 119 sans possibilité de mouvement par rapport audit insert cylindrique 119. De façon préférentielle, la rotule 125 vient tangenter les deux parois 116, 117 du berceau 103. Autrement dit, dans ce cas, la rotule 125 s’étend sur toute la longueur de l’insert cylindrique 119.

[00033] La première extrémité 112 de la biellette 110 comprend une bague rigide 126 de forme cylindrique et possédant un canal interne cylindrique, dont le diamètre est légèrement supérieur à celui de la rotule 125. Cette bague rigide 126 est entourée par un premier tampon élastique 127, préférentiellement réalisé en élastomère, ledit premier tampon élastique 127 étant de forme cylindrique. La bague rigide 126 et le tampon élastique 127 sont disposés l’un par rapport à l’autre de façon concentrique, c’est-à-dire qu’ils sont disposés de manière que leurs axes de révolution soient confondus, la bague rigide 126 étant placée à l’intérieur du tampon élastique 127. L’ensemble constitué par la bague rigide 126 et le tampon élastique 127 est placé dans un trou traversant de la première extrémité 112 de la biellette 110, ledit trou étant de forme cylindrique et ayant un diamètre sensiblement égal au diamètre extérieur du tampon élastique 127. Cet ensemble est avantageusement rentré à force dans le trou traversant de la première extrémité 112 de la biellette 110.

[00034] La première extrémité 112 de la biellette 110 est montée autour de la rotule 125 de sorte que la bague rigide 126 vienne se placer autour et au contact de la rotule 125.

[00035] Dans l’exemple illustré aux figures 4 et 5, la biellette 110 s’étend horizontalement suivant un axe longitudinal X du véhicule. Il est à noter que selon une variante de réalisation de l’invention, la biellette 110 pourrait s’étendre verticalement.

[00036] En se référant à la figure 4, lorsque le groupe motopropulseur 105 ne fonctionne pas, la biellette 115 s’étend horizontalement suivant un axe longitudinal X et horizontal du véhicule. Elle s’étend perpendiculairement à la première vis 118 reliant les deux parois 116, 117 du berceau 103, et à la deuxième vis 122 reliant les deux parois 120, 121 du groupe motopropulseur 105.

[00037] En se référant à la figure 5, lorsque le groupe motopropulseur 105 fonctionne, lors par exemple d’une phase de roulage du véhicule, il s’élève légèrement par rapport à sa position pour laquelle le groupe motopropulseur 105 ne fonctionne pas, entraînant un léger pivotement de la biellette 110 dans un plan vertical et longitudinal XZ du véhicule. La biellette 110 ne s’étend plus perpendiculairement à la première vis 118. La rotule 125 favorise le pivotement de la biellette 110 par l’intermédiaire du pivotement de la bague rigide 126 sur et autour de la rotule 125, en réduisant voire en annulant les efforts en rotation sur le premier tampon élastique 127 qui n’est plus sollicité qu’en traction. Il en résulte que grâce à la présence de la rotule 125, le premier tampon élastique 127 de la première extrémité 112 de la biellette 110 est moins sollicité, et sera donc préservé plus longtemps. Il ne sera donc pas nécessaire de changer souvent le premier tampon élastique 127 de la biellette 110, durant la durée de vie du véhicule.

Claims

Revendications

[Revendication 1] Véhicule comprenant un groupe motopropulseur (5, 105), un berceau (3, 103) et une biellette (110) de reprise de couple par l’intermédiaire de laquelle le groupe motopropulseur (5, 105) est monté sur le berceau (3, 103), ladite biellette (110) comprenant une première extrémité (112) montée autour d’un premier axe (113) de rotation reliant deux parois (116, 117) du berceau (3, 103), caractérisé en ce qu’une rotule (125) est fixée au premier axe (113), et en ce que la première extrémité (112) de la biellette (110) comprend une bague rigide (126) entourée par un premier tampon élastique (127), ladite bague rigide (126) étant montée autour de la rotule (125) de sorte que dans le cas d’un pivotement de la biellette (110) résultant d’un mouvement du groupe motopropulseur (105), la bague rigide (126) se déplace autour de la rotule (125) pour accompagner ce pivotement, en minimisant les efforts sur ledit premier tampon élastique (127).

[Revendication 2] Véhicule selon la revendication 1 , caractérisé en ce que la bague rigide (126) est au contact de la rotule (125).

[Revendication 3] Véhicule selon l’une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la bague rigide (126) présente une surface interne arrondie épousant la forme de la rotule (125), et en ce qu’un pivotement de la biellette (110) entraine un pivotement simultané de la bague rigide (126) autour de la rotule (125).

[Revendication 4] Véhicule selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la bague rigide (126) est indéformable pour les niveaux d’effort engendrés sur la première extrémité (112) de la biellette (110) lors d’un pivotement de celle-ci.

[Revendication 5] Véhicule selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la rotule (125) est de forme sphérique.

[Revendication 6] Véhicule selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la rotule (125) est métallique.

[Revendication 7] Véhicule selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la rotule s’étend le long du premier axe (113) de façon à venir tangenter des deux parois (116, 117) du berceau (103).

[Revendication 8] Véhicule selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la biellette (110) présente un corps (111 ) comprenant la première extrémité (112) et une deuxième extrémité (114) montée autour d’un deuxième axe de rotation (115) reliant deux parois (120, 121 ) du groupe motopropulseur (105), et en ce que ladite deuxième extrémité (114) est traversée par un trou prévu pour le passage du deuxième axe (115) de rotation et dans lequel a été placé un deuxième tampon élastique (124) destiné à entourer le deuxième axe de rotation (115).

[Revendication 9] Véhicule selon la revendication 8, caractérisé en ce que le corps (111 ) de la biellette (110) est en aluminium.

[Revendication 10] Véhicule selon l’une quelconque des revendications 8 ou 9, caractérisé en en que le corps (111 ) de la biellette (110) s’étend horizontalement le long d’un axe longitudinal X du véhicule, de sorte que la deuxième extrémité (115) soit placée devant la première extrémité (112).