EP4735776A1 - Dispositif de vectorisation de couple - Google Patents

Dispositif de vectorisation de couple

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EP4735776A1
EP4735776A1 EP24737372.3A EP24737372A EP4735776A1 EP 4735776 A1 EP4735776 A1 EP 4735776A1 EP 24737372 A EP24737372 A EP 24737372A EP 4735776 A1 EP4735776 A1 EP 4735776A1
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EP
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torque
rotation
vectoring device
speed reducer
gears
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Application number
EP24737372.3A
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German (de)
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Inventor
Gilles Lebas
Elie GEFFROY
Paolo Viola
Maxime Paul
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Valeo Embrayages SAS
Original Assignee
Valeo Embrayages SAS
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Publication date
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Abstract

Dispositif de vectorisation de couple (1) pour une ligne de transmissions d'un véhicule comprenant un différentiel (5), une machine électrique (2), une unité de superposition de couple (4) et un réducteur de vitesse (3), le réducteur de vitesse (3) étant de type réducteur cycloïdal ou de type réducteur elliptique.

Description

Description
Titre de l'invention : Dispositif de vectorisation de couple
Domaine technique
[1] L’invention se rapporte au domaine des systèmes de transmission pour des véhicules motorisés, particulièrement pour des véhicules hybrides ou électriques. L’invention concerne plus précisément un dispositif de vectorisation de couple destiné à distribuer le couple aux roues d’un véhicule.
Arrière-plan technologique
[2] Le document W02017072329 décrit un dispositif d’adaptation du couple pour un essieu de véhicule. Ce type de dispositif a pour but de corriger le comportement dynamique du véhicule, permettant notamment l’amélioration du contrôle de trajectoire dans les virages. Le dispositif d’adaptation du couple est apte à assurer une fonction de vectorisation du couple (« torque vectoring » en anglais) via un moteur électrique contrôlant la différence de couple entre deux arbres de sortie d’un différentiel.
[3] Cependant un tel dispositif n’est pas satisfaisant car sa compacité, son coût et son efficacité requièrent des améliorations pour répondre aux spécifications accrues des applications véhicule récentes.
[4] Par ailleurs, le document W02012066035 décrit un dispositif de vectorisation de couple où un jeu d’engrenage unique composé de deux trains planétaires connectés à un moteur de propulsion assure à la fois une fonction de différentiel, une fonction de vectorisation de couple et une fonction de réducteur de la vitesse en sortie dudit moteur de propulsion. Ces trois fonctions étant réalisées par un jeu d’engrenages unique, il s’avère impossible de rendre plus simple et plus compact le dispositif de vectorisation de couple.
Résumé
[5] Dans tout ce qui suit, les adjectifs numéraux ordinaux sont utilisés pour différencier les caractéristiques. Ils ne définissent pas la position d'une caractéristique. Par conséquent, par exemple, une troisième caractéristique d'un produit ne signifie pas que le produit possède une première et/ou une deuxième caractéristique.
[6] Une idée à la base de l’invention est un dispositif de vectorisation de couple qui permet de résoudre un ou plusieurs problèmes techniques de l’art antérieur, par exemple les problèmes susmentionnés.
[7] L’invention concerne un dispositif de vectorisation de couple pour une ligne de transmissions d’un véhicule, le dispositif de vectorisation de couple comprenant :
- un différentiel comprenant un premier élément d’entrée recevant un couple principal, le premier élément d’entrée étant apte à entraîner cinématiquement en rotation un premier arbre latéral et un deuxième arbre latéral, via un premier jeu d’engrenages ;
- une machine électrique apte à fournir un couple secondaire et comportant un premier arbre rotor apte à tourner autour d’un premier axe de rotation ;
- un réducteur de vitesse comportant un deuxième élément d’entrée et un premier élément de sortie,
- une unité de superposition de couple comprenant un deuxième jeu d’engrenages configuré pour coopérer cinématiquement en rotation avec le différentiel afin d’assurer la transmission d’un couple additionnel au premier arbre latéral ; dans lequel le réducteur de vitesse comprend :
- un support fixe comportant un premier pourtour circulaire sur lequel est aménagé une première denture ;
- un support tournant comportant un deuxième pourtour sur lequel est aménagé une deuxième denture, la deuxième denture ayant un mouvement d’excentration radiale tournant provoquant l’engrainement d’au moins une dent de la deuxième denture sur au moins une dent de la première denture du support fixe, le support tournant entraînant cinématiquement en rotation le premier élément de sortie ;
- un excentrique exerçant au moins un appui radial sur la deuxième denture afin de générer le mouvement d’excentration radiale tournant de la deuxième denture, l’excentrique étant lié en rotation au deuxième élément d’entrée ; [8] Au sens de la présente demande :
« axialement » signifie « parallèlement au premier axe de rotation »;
« radialement » signifie « le long d’un axe appartenant à un plan orthogonal au premier axe de rotation et coupant ce premier axe de rotation »;
« angulairement » ou « circonférentiellement » signifie « autour du premier axe de rotation »; les termes "externe" et "interne" sont utilisés pour définir la position relative d'un composant par rapport à un autre, par référence à l'axe de rotation pour lequel ils sont concentriques, un composant proche dudit axe est ainsi qualifié d'interne par opposition à un composant externe situé radialement en périphérie;
« lié en rotation » signifie « assemblé de façon à ne pas tourner l’un par rapport à l’autre ». Autrement dit, il s’agit d’une liaison solidaire en rotation, présentant éventuellement un très faible jeu tel qu’un jeu de cannelure ; la désignation « arbre rotor » doit être compris de manière large comme étant le composant de sortie lié au rotor d’une machine tournante.
[9] Selon une caractéristique supplémentaire de l’invention
- le deuxième élément d’entrée du réducteur de vitesse est lié en rotation avec le premier arbre rotor de la machine électrique ; et
- le deuxième jeu d’engrenages de l’unité de superposition de couple comprend une première entrée-sortie, une deuxième entrée-sortie et une troisième entrée-sortie, la première entrée-sortie, la deuxième entrée- sortie et la troisième entrée-sortie étant configurées pour coopérer cinématiquement en rotation avec le premier élément de sortie du réducteur de vitesse, le premier élément d’entrée du différentiel et le premier arbre latéral.
[10] Grâce aux caractéristiques de cette architecture, il est possible d’assurer la vectorisation du couple avec un faible nombre de composants dans un espace réduit. Le réducteur de vitesse selon l’invention permet d’obtenir des rapports de réduction élevés dans un espace très compact. A titre d’exemple comparatif, dans un encombrement identique, le réducteur de vitesse selon l’invention permet un rapport de réduction 2 à 4 fois plus important que celui qu’il aurait été possible d’obtenir avec un train planétaire.
[11] Le couple secondaire délivré par la machine électrique est amplifié par le réducteur de vitesses. L’unité de superposition de couple peut ensuite amplifier le couple délivré par le réducteur de vitesses pour former un couple additionnel qui est distribué au premier arbre latéral.
[12] Le premier jeu d’engrenages du différentiel est donc distinct du deuxième jeu d’engrenages de l’unité de superposition de couple. Ainsi, le couple transitant par l’unité de superposition de couple selon l’invention est uniquement le couple additionnel sortant du réducteur de vitesses. Le couple principal fourni par la machine de traction ne transite pas par l’unité de superposition de couple. Par conséquent, le couple transitant par le deuxième jeu d’engrenages étant faible, l’unité de superposition de couple selon l’invention peut être dimensionnée de façon à obtenir une structure plus compacte.
[13] Selon une caractéristique supplémentaire de l’invention, le dispositif de vectorisation de couple peut comporter un dispositif supplémentaire. Ce dispositif supplémentaire peut être positionné par exemple entre la machine électrique et le réducteur de vitesses ou entre le réducteur de vitesses et l’unité de superposition de couple. Ce dispositif supplémentaire peut notamment permettre d’amplifier, de dériver, de distribuer ou d’interrompre le couple au sein du dispositif de vectorisation de couple. Ce dispositif supplémentaire peut être notamment un réducteur de vitesses supplémentaire.
[14] Selon une caractéristique supplémentaire de l’invention, le dispositif de vectorisation de couple constitue un module indépendant, notamment un module préassemblé indépendant.
[15] 11 faut entendre ici que le module est auto-suffisant et n’a pas besoin d’interagir avec d’autres composants ou dispositifs supplémentaires pour d’assurer la transmission d’un couple additionnel au premier arbre latéral. Autrement dit, le dispositif de vectorisation de couple est opérationnel par exemple pour un test/essai, sans qu’il soit nécessaire de placer ce module dans son environnement définitif. Un autre avantage est que ce module peut être fabriqué dans une usine puis être transporté de manière pratique, avant d’être assemblé avec d’autres composants, telle qu’une machine de traction. De plus, ce module peut être implanté sur plusieurs types de ligne de transmissions différentes de façon simple et sans besoin d’adaptation majeure de la conception.
[16] Selon une caractéristique supplémentaire de l’invention, le réducteur de vitesse est un réducteur de type réducteur cycloidal.
[17] Selon une caractéristique supplémentaire de l’invention, l’architecture du réducteur de vitesse de type cycloidal peut être la suivante :
- le support tournant se présente sous la forme d’un disque mobile qui comporte un profil externe décrivant une courbe cycloidale ou trochoïdale pour former la deuxième denture, et un profil intérieur de forme circulaire apte à coopérer, directement ou via un palier lisse ou via des éléments roulants, avec le contour externe de l’excentrique ;
- le support fixe se présente sous la forme d’une couronne annulaire comportant un contour interne ondulé formant la première denture ;
- le premier élément de sortie se présente sous forme d’un disque d’entrainement comportant des axes d’entrainement s’étendant axialement et disposés circonférentiellement, les axes d’entrainement étant destinés à s’engager, directement ou via des paliers lisses ou via des éléments roulants, dans des ouvertures correspondantes aménagées dans le support tournant.
[18] Selon une caractéristique supplémentaire de l’invention, le réducteur de vitesse de type cycloidal peut comporter deux supports tournants disposés axialement en vis-à-vis. En correspondance, l’excentrique comporte deux contours externes distincts axialement en vis-à-vis et espacés circonférentiellement d’un angle de 180 degrés, le premier et le deuxième contour externe de l’excentrique exerçant chacun un appui radial respectivement sur le premier et le deuxième support tournant.
[19] Selon une caractéristique supplémentaire de l’invention, le réducteur de vitesse est un réducteur de type réducteur elliptique. [20] De façon connue, les réducteurs de type elliptique peuvent également être désignés par « réducteur à onde de déformation » ou encore « réducteur harmonique ».
[21] Selon une caractéristique supplémentaire de l’invention, l’architecture du réducteur de vitesse de type elliptique peut être la suivante :
- le support tournant se présente sous la forme d’un disque déformable comportant sur son pourtour externe une denture flexible pour former la deuxième denture, le disque déformable étant lié en rotation directement au premier élément de sortie ;
- le support fixe se présente sous la forme d’une couronne annulaire comportant une denture interne formant la première denture ;
- l’excentrique comporte un pourtour externe comprenant deux portions excentrées radialement, par exemple un pourtour externe de forme elliptique, montées en force dans la denture flexible du disque déformable pour exercer deux appuis radiaux sur la denture flexible, directement ou via un palier lisse ou via des éléments roulants.
[22] Selon une caractéristique supplémentaire de l’invention, le rapport de réduction du réducteur de vitesse est compris entre 10:1 et 200:1, de préférence le rapport de réduction du réducteur de vitesse est compris entre 20:1 et 50:1.
[23] Le rapport de réduction est le rapport entre la vitesse de rotation d’entrée et la vitesse de rotation de sortie d’un réducteur de vitesse.
[24] Selon une caractéristique supplémentaire de l’invention, le rapport de réduction du réducteur de vitesse vaut n/[N-n] où N est le nombre de dents de la première denture du support fixe et n est le nombre de dents de la deuxième denture du support tournant.
[25] Avantageusement, cette valeur élevée de rapport de réduction du réducteur de vitesse peut permettre au dispositif de vectorisation de couple d’utiliser la machine électrique dans une plage de vitesse de rotation où son rendement est optimal, favorisant ainsi l’efficacité globale du dispositif de vectorisation de couple. [26] Selon une caractéristique supplémentaire de l’invention, la machine électrique du dispositif de vectorisation présente une vitesse de rotation maximale de 3000 à 10000 tr/min, de préférence de 3000 à 6000 tr/min,
[27] Selon une caractéristique supplémentaire de l’invention, le premier jeu d’engrenages du différentiel comporte des engrenages cylindriques, notamment des engrenages à denture droite, notamment des engrenages agencés sous la forme de train planétaire.
[28] Ce type de différentiel est communément appelé « différentiel plat ». 11 a pour avantages de réduire significativement le poids et la compacité axiale par rapport à un différentiel de conception traditionnelle utilisant des pignons coniques.
[29] Selon une caractéristique supplémentaire de l’invention, le deuxième jeu d’engrenages de l’unité superposition de couple comprend au moins un train planétaire.
[30] Selon une caractéristique supplémentaire de l’invention, le deuxième jeu d’engrenages de l’unité superposition de couple comprend un premier train planétaire et un deuxième train planétaire, le premier train planétaire comprenant :
- un premier pignon planétaire lié en rotation avec le premier élément de sortie du réducteur de vitesse ;
- des premiers pignons satellites ;
- un premier porte-satellites lié en rotation avec le premier arbre latéral ; le deuxième train planétaire comprenant :
- un deuxième pignon planétaire fixe ;
- des deuxièmes pignons satellites ;
- un deuxième porte-satellites lié en rotation avec le premier élément d’entrée du différentiel ; les premiers pignons satellites et les deuxièmes pignons satellites coopérant cinématiquement en rotation avec une couronne planétaire commune au premier et au deuxième trains planétaires. [31] Grâce à cette architecture de l’unité de superposition de couple, il est possible de réaliser de manière simple et compacte la gestion du couple transmis aux deux arbres latéraux. Si la machine électrique ne génère pas de couple secondaire, le dispositif de vectorisation de couple fonctionne comme un différentiel conventionnel puisqu’il n’y a pas de vitesse relative entre les deux trains planétaires de l’unité de superposition de couple. Si la machine électrique génère un couple secondaire, l’unité de superposition de couple va assurer l’addition et la distribution des couples fournis au premier arbre latéral.
[32] Selon une caractéristique supplémentaire de l’invention, les premiers pignons satellites du premier train planétaire et les deuxièmes pignons satellites du deuxième train planétaire ont un même nombre de dents et/ou un même diamètre primitif.
[33] Selon une caractéristique supplémentaire de l’invention, le deuxième jeu d’engrenages de l’unité superposition de couple comprend un premier train planétaire et un deuxième train planétaire, le premier train planétaire comprenant :
- un premier pignon planétaire lié en rotation avec le premier élément de sortie du réducteur de vitesse ;
- des premiers pignons satellites ;
- un premier porte-satellites lié en rotation avec le premier élément d’entrée du différentiel ; le deuxième train planétaire comprenant :
- un deuxième pignon planétaire fixe ;
- des deuxièmes pignons satellites ;
- un deuxième porte-satellites lié en rotation avec le premier arbre latéral ; les premiers pignons satellites et les deuxièmes pignons satellites coopérant cinématiquement en rotation avec une couronne planétaire commune au premier et au deuxième trains planétaires.
[34] Selon une caractéristique supplémentaire de l’invention, un embrayage de déconnexion est en outre prévu pour transmettre ou interrompre la transmission de couple au sein du dispositif de vectorisation de couple. [35] L’embrayage de déconnexion permet le désaccouplement d’une partie du dispositif de vectorisation de couple dans les phases de fonctionnement du véhicule où il n’est pas utilisé. Ceci permet d’améliorer le rendement global de la ligne de transmissions en supprimant les pertes mécaniques associées à la rotation des différents composants inutilisés.
[36] L’embrayage de déconnexion est piloté par un actionneur, l’actionneur étant par exemple de type électromécanique ou électromagnétique ou hydraulique ;
[37] Selon une caractéristique supplémentaire de l’invention, un embrayage de déconnexion est prévu pour transmettre ou interrompre la transmission de couple entre le réducteur de vitesse et l’unité de superposition de couple.
[38] Dans ce cas, l’entraînement en rotation de la machine électrique et du réducteur de vitesse sont évités en ouvrant l’embrayage de déconnexion.
[39] Selon une caractéristique supplémentaire de l’invention, un embrayage de déconnexion est prévu pour transmettre ou interrompre la transmission de couple entre le deuxième pignon planétaire fixe et un bâti sur lequel ledit deuxième pignon planétaire fixe est fixé
[40] Dans ce cas, l’entraînement en rotation de la machine électrique, du réducteur de vitesse et de l’unité de superposition de couple sont évités en ouvrant l’embrayage de déconnexion. Ce mode de réalisation présente l’avantage d’une implantation plus aisée de l’embrayage de déconnexion car les deux composants à coupler / désaccoupler sont fixes.
[41] Selon une caractéristique supplémentaire de l’invention, l’embrayage de déconnexion est un embrayage à crabot. Pour faciliter la synchronisation des vitesses pendant les phases de connexion / déconnexion, une accélération / décélération de l’arbre rotor de la machine électrique peut être appliquée.
[42] Selon une caractéristique supplémentaire de l’invention, l’embrayage de déconnexion est un embrayage à friction, l’embrayage à friction comportant un ou plusieurs disques de frottement.
[43] Selon une caractéristique supplémentaire de l’invention, le réducteur de vitesse, l’unité de superposition de couple, le premier arbre latéral et le différentiel sont coaxiaux au premier axe de rotation du premier arbre rotor de la machine électrique.
[44] Grâce à cette caractéristique, le dispositif de vectorisation de couple peut être très compact radialement, permettant ainsi son intégration aisée dans l’espace disponible alloué à la ligne de transmission du véhicule.
[45] L’invention concerne également un groupe motopropulseur comprenant le dispositif de vectorisation de couple, le groupe motopropulseur selon l’invention comprenant en outre :
- un moteur de traction comprenant un deuxième arbre rotor apte à tourner autour d’un deuxième axe de rotation ;
- un troisième jeu d’engrenages coopérant cinématiquement en rotation avec d’une part le deuxième arbre rotor du moteur de traction et d’autre part avec le premier élément d’entrée du différentiel pour former un ou plusieurs rapports de réduction de vitesse.
[46] Grâce à cette caractéristique, le moteur de traction peut recouvrir axialement le dispositif de vectorisation du couple, rendant ainsi compact axialement le groupe motopropulseur dans son ensemble.
[47] Le troisième jeu d’engrenages est donc distinct du premier jeu d’engrenages du différentiel et du deuxième jeu d’engrenages de l’unité de superposition de couple. Ainsi, le couple transitant par le troisième jeu d’engrenages selon l’invention est le couple principal fourni par la machine de traction. Le couple additionnel sortant de l’unité de superposition de couple ne transite pas par le troisième jeu d’engrenages. Par conséquent, le couple transitant par le troisième jeu d’engrenages selon l’invention étant plus faible, le troisième jeu d’engrenages peut être dimensionné de façon à obtenir une structure plus compacte.
[48] Le dispositif de vectorisation de couple selon l’invention reste avantageusement un module indépendant, et notamment indépendant du moteur de traction et du troisième jeu d’engrenages auquel il est associé.
[49] Le moteur de traction peut être par exemple un moteur électrique apte à fournir la puissance nécessaire pour entrainer le véhicule. [50] Selon une caractéristique supplémentaire de l’invention, le troisième jeu d’engrenages peut comporter plusieurs trains d’engrenages de façon à atteindre les valeurs de rapport de réduction élevées nécessaires à l’entraînement et à l’agrément de conduite du véhicule. Les trains d’engrenages peuvent être par exemple des trains d’engrenages cylindriques à axes parallèles, ou encore des trains planétaires.
[51] Selon une caractéristique supplémentaire de l’invention, le troisième jeu d’engrenages comprend des engrenages et des moyens d’actionnement configurés pour permettre un ou plusieurs changements de rapport de vitesses.
[52] Selon une caractéristique supplémentaire de l’invention, le premier axe de rotation de la machine électrique est coaxial au second axe de rotation du moteur de traction.
[53] Grâce à cette caractéristique, le groupe motopropulseur est rendu compact radialement.
[54] L’invention peut présenter l’une ou l’autre des caractéristiques décrites ci- dessous combinées entre elles ou prises indépendamment les unes des autres :
- le couple secondaire fourni par la machine électrique peut être de signe positif dans un premier sens de rotation de l’arbre rotor, ou négatif dans un second sens de rotation de l’arbre rotor ;
- le dispositif de vectorisation de couple peut être implanté sur un essieu avant et/ou arrière de véhicule.
[55] D’autres caractéristiques et avantages de l’invention sont mis en évidence par la description ci-après d’exemples non limitatifs de réalisation des différents aspects de l’invention.
Brève description des figures
[56] La figure 1 illustre une vue en coupe schématique d’un groupe motopropulseur comprenant un dispositif de vectorisation de couple selon l’invention.
[57] La figure 2 est une vue en coupe du dispositif de vectorisation de couple selon un premier mode de réalisation. [58] La figure 3 est une vue éclatée en perspective du dispositif de vectorisation de couple selon un premier mode de réalisation.
[59] La figure 4 est une vue éclatée en perspective du réducteur de vitesse du dispositif de vectorisation de couple selon un premier mode de réalisation.
[60] La figure 5 est une vue en éclaté en perspective du réducteur de vitesse du dispositif de vectorisation de couple selon un deuxième mode de réalisation.
[61] La figure 6 est une vue de face du réducteur de vitesse du dispositif de vectorisation de couple selon un deuxième mode de réalisation.
[62] La figure 7 est une vue en coupe de l’unité de superposition de couple du dispositif de vectorisation de couple selon un premier mode de réalisation.
[63] La figure 8 est une vue en coupe schématique du dispositif de vectorisation selon un troisième mode de réalisation.
[64] La figure 9 est une vue en coupe schématique du dispositif de vectorisation selon un quatrième mode de réalisation.
Description des modes de réalisation
[65] Pour plus de clarté, les éléments fonctionnellement identiques ou similaires sont repérés par des signes de référence identiques sur l’ensemble des figures.
[66] Les éléments de description déjà expliqués ne sont pas repris systématiquement, seules les particularités des différents modes de réalisations et exemples sont détaillés.
[67] La figure 1 représente un groupe motopropulseur 10 selon un mode de réalisation de l’invention. Le groupe motopropulseur 10 peut être destiné notamment à un véhicule automobile à motorisation hybride ou totalement électrique. Le groupe motopropulseur 10 comprend un carter 9 contenant une machine de traction 11 et un dispositif de vectorisation de couple 1. La structure du carter 9 peut être monobloc ou composée de plusieurs sous-parties.
[68] Sur les figures 2 et 3 est illustré le dispositif de vectorisation de couple 1 qui comprend : - un différentiel 5 comprenant un premier élément d’entrée 51 recevant un couple principal, le premier élément d’entrée 51 étant apte à entraîner cinématiquement en rotation un premier arbre latéral 6 et un deuxième arbre latéral 7, via un premier jeu d’engrenages 52 ;
- une machine électrique 2 apte à fournir un couple secondaire et comportant un premier arbre rotor 21 apte à tourner autour d’un premier axe de rotation (XI) ;
- un réducteur de vitesse 3 comportant un deuxième élément d’entrée 31 et un premier élément de sortie 32, le deuxième élément d’entrée 31 étant lié en rotation avec le premier arbre rotor 21 de la machine électrique 2;
- une unité de superposition de couple 4 comprenant un deuxième jeu d’engrenages 40 comprenant une première entrée-sortie 41, une deuxième entrée-sortie 42 et une troisième entrée-sortie 43, la première entrée-sortie 41, la deuxième entrée-sortie 42 et la troisième entrée-sortie 43 étant configurées pour coopérer cinématiquement en rotation avec le premier élément de sortie 32 du réducteur de vitesse 3, le premier élément d’entrée 51 du différentiel 5 et le premier arbre latéral 6 afin d’assurer une amplification de couple et/ou une transmission de couple audit premier arbre latéral 6.
[69] Le premier arbre latéral 6 et le deuxième latéral 7 entraînés par le différentiel 5 peuvent tourner à des vitesses différentes et sont reliés chacun, directement ou indirectement, à une roue d’un véhicule.
[70] Dans le mode de réalisation représenté en figure 1, le premier jeu d’engrenage 52 du différentiel 5 comporte des pignons coniques.
[71] Dans le mode de réalisation représenté en figures 2 et 3, le premier jeu d’engrenage 52 du différentiel 5 comporte des engrenages cylindriques, plus particulièrement des engrenages à denture droite agencés sous la forme de train planétaire.
[72] Dans le mode de réalisation illustré par les figures 1 et 2, le réducteur de vitesse
3, l’unité de superposition de couple 4, le premier arbre latéral 6 et le différentiel 5 sont coaxiaux au premier axe de rotation XI du premier arbre rotor 21 de la machine électrique 2.
[73] Alternativement, dans un autre mode de réalisation non représenté de l’invention, l’unité de superposition de couple 4, le différentiel 5 et le premier arbre latéral 6 peuvent être coaxiaux à un axe distinct et parallèle au premier axe de rotation XI.
[74] La machine électrique 2 comporte un stator 22 solidaire du carter 9, et un rotor 23 comportant à sa sortie le premier arbre rotor 21. Le premier arbre rotor 21 comporte une partie centrale ouverte traversée par le premier arbre latéral 6.
[75] Le deuxième élément d’entrée 31 du réducteur de vitesse 3 est lié en rotation avec le premier arbre rotor 21 de la machine électrique 2 par des cannelures.
[76] Les figures 2 et 4 illustrent un réducteur de vitesses 3 de type réducteur cycloidal. Le réducteur de vitesse 3 comprend :
- un support fixe 33 comportant un premier pourtour circulaire sur lequel est aménagé une première denture 330 ;
- un support tournant 35 comportant un deuxième pourtour sur lequel est aménagé une deuxième denture 350, la deuxième denture 350 ayant un mouvement d’excentration radiale tournant provoquant l’engrainement d’au moins une dent de la deuxième denture 350 sur au moins une dent de la première denture 330 du support fixe 33, le support tournant 35 entraînant cinématiquement en rotation le premier élément de sortie 32 ;
- un excentrique 37 exerçant au moins un appui radial sur la deuxième denture 350 afin de générer le mouvement d’excentration radiale tournant de la deuxième denture 350, l’excentrique 37 étant lié en rotation au deuxième élément d’entrée 31.
[77] Sur le réducteur cycloidal de la figure 4, le support tournant 35 se présente sous la forme de deux disques mobiles 35, 35’ axialement en vis-à-vis qui comportent chacun un profil externe décrivant une courbe cycloïdale pour former la deuxième denture 350, 350’, et un profil intérieur de forme circulaire coopérant via un roulement 351, 351’ avec un contour externe de l’excentrique 37. L’excentrique 37 comporte deux contours externes distincts 370, 370’ axialement en vis-à-vis et espacés circonférentiellement d’un angle de 180 degrés, le premier et le deuxième contour externe 370, 370’ exerçant chacun un appui radial respectivement sur le premier et le deuxième disque mobile 35, 35’. Le support fixe 33 se présente sous la forme d’une couronne annulaire comportant un contour interne ondulé formant la première denture 330. Le support fixe 33 est solidaire du carter 9. Le premier élément de sortie 32 se présente sous forme d’un disque d’entrainement qui comporte des axes d’entrainement 320 s’étendant axialement et disposés circonférentiellement, les axes d’entrainement 320 étant destinés à s’engager dans des ouvertures 352, 352’ correspondantes aménagées dans les deux disques mobiles 35, 35’. Un jeu de fonctionnement est prévu radialement et circonférentiellement entre les axes d’entraînements 320 et les ouvertures 352, 352’ correspondantes, de façon à ce que le mouvement radial des deux disques mobiles 35, 35’ ne soit pas transmis au premier élément de sortie 32.
[78] Dans cet exemple de la figure 4, le nombre de dents de la première denture est de 34 et le nombre de dents de la deuxième denture est de 33, Le rapport de réduction du réducteur de vitesse vaut donc dans ce cas 33/(34-33] = 33:1.
[79] Le réducteur de vitesse illustré par les figures 5 et 6 est un réducteur de type elliptique. Le support tournant 35 se présente sous la forme d’un disque déformable comportant sur son pourtour externe une denture flexible pour former la deuxième denture 350, le disque déformable étant lié en rotation directement au premier élément de sortie 32, par exemple via des vis de fixation. Le support fixe 33 se présente sous la forme d’une couronne annulaire comportant une denture interne formant la première denture 330. Le support fixe 33 est solidaire du carter 9. L’excentrique 37 comporte un pourtour externe 370 de forme elliptique, monté en force dans la denture flexible du disque déformable pour exercer deux appuis radiaux sur la denture flexible, via un roulement 351.
[80] L’unité de superposition de couple 4 illustrée en figure 2 et 7 comprend un premier train planétaire 44 et un deuxième train planétaire 45. Le premier train planétaire comprend un premier pignon planétaire 440 lié en rotation via des cannelures avec le premier élément de sortie 32 du réducteur de vitesse 3, des premiers pignons satellites 441 et un premier porte-satellites 442 lié en rotation via des cannelures avec le premier arbre latéral 6. Le deuxième train planétaire 45 comprend un deuxième pignon planétaire 450 fixé au carter 9, des deuxièmes pignons satellites 451 et un deuxième porte-satellites 452 lié en rotation via des cannelures avec le premier élément d’entrée 51 du différentiel 5. Les premiers pignons satellites 441 et les deuxièmes pignons satellites 451 coopèrent cinématiquement en rotation avec une couronne planétaire commune 443. Dans cet exemple de réalisation, les premiers pignons satellites 441 et les deuxièmes pignons satellites 451 sont identiques. Dans cet exemple de réalisation, le premier pignon planétaire 440 et le deuxième pignon planétaire 450 ont les mêmes diamètres primitifs et les mêmes nombres de dents.
[81] Dans le mode de réalisation illustré schématiquement en figure 8, un embrayage de déconnexion 8 est prévu pour transmettre ou interrompre la transmission de couple entre le réducteur de vitesse 3 et l’unité de superposition de couple 4. Plus particulièrement, l’embrayage de déconnexion 8 peut être prévu entre le premier élément de sortie 32 et le premier pignon planétaire 440.
[82] Dans le mode de réalisation illustré schématiquement en figure 9, un embrayage de déconnexion 8 est prévu pour transmettre ou interrompre la transmission de couple entre le deuxième pignon planétaire 450 et le carter 9.
[83] Comme illustré en figure 1, le groupe motopropulseur 10 comprend en outre le moteur de traction 11 comprenant un deuxième arbre rotor 110 tournant autour d’un deuxième axe de rotation X2 et un troisième jeu d’engrenages 12 coopérant cinématiquement en rotation avec d’une part le deuxième arbre rotor 110 du moteur de traction 11 et d’autre part avec le premier élément d’entrée 51 du différentiel 5 pour former un ou plusieurs rapports de réduction de vitesse.
[84] Dans cet exemple non limitatif, le troisième jeu d’engrenages 12 comporte un premier train d’engrenages cylindriques 120, coaxial au deuxième axe de rotation X2, et coopérant cinématiquement en rotation avec un deuxième train d’engrenages cylindriques 121, coaxial à un troisième axe de rotation X3 parallèle au deuxième axe de rotation X2, pour former un premier rapport de réduction. Le deuxième train d’engrenages cylindriques 121 coopère cinématiquement en rotation avec une roue dentée 122 solidaire du premier élément d’entrée 51 du différentiel 5 pour former un second rapport de réduction.
[85] 11 est souligné que toutes les caractéristiques, telles qu’elles se dégagent pour un homme du métier à partir de la présente description, des dessins et des revendications attachées, même si concrètement elles n’ont été décrites qu’en relation avec d’autres caractéristiques déterminées, tant individuellement que dans des combinaisons quelconques, peuvent être combinées à d’autres caractéristiques ou groupes de caractéristiques divulguées ici, pour autant que cela n’a pas été expressément exclu ou que des circonstances techniques rendent de telles combinaisons impossibles ou dénuées de sens.
[86] L’usage du verbe « comporter », « comprendre » et de ses formes conjuguées n’exclut pas la présence d’autres éléments ou d’autres étapes que ceux énoncés dans une revendication.
[87] Dans les revendications, tout signe de référence entre parenthèses ne saurait être interprété comme une limitation de la revendication.

Claims

Revendications
1. Dispositif de vectorisation de couple (1) pour une ligne de transmissions d’un véhicule, le dispositif de vectorisation de couple comprenant :
- un différentiel (5) comprenant un premier élément d’entrée (51) recevant un couple principal, le premier élément d’entrée étant apte à entraîner cinématiquement en rotation un premier arbre latéral (6) et un deuxième arbre latéral (7), via un premier jeu d’engrenages (52) ;
- une machine électrique (2) apte à fournir un couple secondaire et comportant un premier arbre rotor (21) apte à tourner autour d’un premier axe de rotation (XI) ;
- un réducteur de vitesse (3) comportant un deuxième élément d’entrée (31) et un premier élément de sortie (32);
- une unité de superposition de couple (4) comprenant un deuxième jeu d’engrenages (40) configuré pour coopérer cinématiquement en rotation avec le différentiel afin d’assurer la transmission d’un couple additionnel au premier arbre latéral ; caractérisé en ce que le réducteur de vitesse comprend :
- un support fixe (33) comportant un premier pourtour circulaire sur lequel est aménagé une première denture (330) ;
- un support tournant (35) comportant un deuxième pourtour sur lequel est aménagé une deuxième denture (350) , la deuxième denture ayant un mouvement d’excentration radiale tournant provoquant l’engrainement d’au moins une dent de la deuxième denture sur au moins une dent de la première denture du support fixe, le support tournant entraînant cinématiquement en rotation le premier élément de sortie ; et
- un excentrique (37) exerçant au moins un appui radial sur la deuxième denture afin de générer le mouvement d’excentration radiale tournant de la deuxième denture, l’excentrique étant lié en rotation au deuxième élément d’entrée.
2. Dispositif de vectorisation de couple (1) selon la revendication 1 dans lequel : - le deuxième élément d’entrée (31) du réducteur de vitesse (3) est lié en rotation avec le premier arbre rotor (21) de la machine électrique (2) ; et
- le deuxième jeu d’engrenages (40) de l’unité de superposition de couple (4) comprend une première entrée-sortie (41), une deuxième entrée-sortie (42) et une troisième entrée-sortie (43), la première entrée-sortie, la deuxième entrée-sortie et la troisième entrée-sortie étant configurées pour coopérer cinématiquement en rotation avec le premier élément de sortie (32) du réducteur de vitesse, le premier élément d’entrée (51) du différentiel (5) et le premier arbre latéral (6).
3. Dispositif de vectorisation de couple (1) selon la revendication 1 ou 2, ledit dispositif de vectorisation de couple (1) constituant un module indépendant, notamment un module préassemblé indépendant.
4. Dispositif de vectorisation de couple (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, le réducteur de vitesse (3) étant un réducteur de type réducteur cycloidal.
5. Dispositif de vectorisation de couple (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, le réducteur de vitesse (3) étant un réducteur de type réducteur elliptique.
6. Dispositif de vectorisation de couple (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes dans lequel le rapport de réduction du réducteur de vitesse (3) est compris entre 10:1 et 200:1, de préférence le rapport de réduction du réducteur de vitesse (3) est compris entre 20:1 et 50:1.
7. Dispositif de vectorisation de couple (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes dans lequel le premier jeu d’engrenages (52) du différentiel (5) comporte des engrenages cylindriques, notamment des engrenages à denture droite, notamment des engrenages agencés sous la forme de train planétaire.
8. Dispositif de vectorisation de couple (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes dans lequel le deuxième jeu d’engrenages (40) de l’unité superposition de couple (4) comprend au moins un train planétaire.
9. Dispositif de vectorisation de couple (1) selon la revendication 8 dans lequel le deuxième jeu d’engrenages (40) de l’unité superposition de couple (4) comprend un premier train planétaire (44) et un deuxième train planétaire (45), le premier train planétaire comprenant :
- un premier pignon planétaire (440) lié en rotation avec le premier élément de sortie (32) du réducteur de vitesse (3) ;
- des premiers pignons satellites (441) ;
- un premier porte-satellites (442) lié en rotation avec le premier arbre latéral (6) ; le deuxième train planétaire comprenant :
- un deuxième pignon planétaire (450) fixe ;
- des deuxièmes pignons satellites (451);
- un deuxième porte-satellites (452) lié en rotation avec le premier élément d’entrée (51) du différentiel (5) ; les premiers pignons satellites et les deuxièmes pignons satellites coopérant cinématiquement en rotation avec une couronne planétaire (443) commune au premier et au deuxième train planétaire.
10. Dispositif de vectorisation de couple (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes dans lequel un embrayage de déconnexion (8) est en outre prévu pour transmettre ou interrompre la transmission de couple au sein du dispositif de vectorisation de couple.
11. Dispositif de vectorisation de couple (1) selon la revendication 10 dans lequel l’embrayage de déconnexion (8) est prévu pour transmettre ou interrompre la transmission de couple entre le réducteur de vitesse (3) et l’unité de superposition de couple (4).
12. Dispositif de vectorisation de couple (1) selon la revendication 10 en combinaison avec la revendication 9 dans lequel l’embrayage de déconnexion (8) est prévu pour transmettre ou interrompre la transmission de couple entre le deuxième pignon planétaire fixe (450) et un bâti (9) sur lequel ledit deuxième pignon planétaire fixe est fixé.
13. Dispositif de vectorisation de couple (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes dans lequel le réducteur de vitesse (3), l’unité de superposition de couple (4), le premier arbre latéral (6) et le différentiel (5) sont coaxiaux au premier axe de rotation (XI) du premier arbre rotor (21) de la machine électrique (2).
14. Groupe motopropulseur (10) comprenant un dispositif de vectorisation de couple
(1) selon l’une quelconque des revendications précédentes et comprenant en outre :
- un moteur de traction (11) comprenant un deuxième arbre rotor (110) apte à tourner autour d’un deuxième axe de rotation (X2) ; - un troisième jeu d’engrenages (12) coopérant cinématiquement en rotation avec d’une part le deuxième arbre rotor du moteur de traction et d’autre part avec le premier élément d’entrée (51) du différentiel (5) pour former un ou plusieurs rapports de réduction de vitesse.
15. Groupe motopropulseur (10) selon la revendication 14 dans lequel le premier axe de rotation (XI) du premier arbre rotor (21) de la machine électrique (2) est parallèle au second axe de rotation (X2) du second arbre rotor (110) du moteur de traction (11).
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