FR3050151A1 - Essieu rigide electrifie pour train arriere de vehicule automobile - Google Patents

Essieu rigide electrifie pour train arriere de vehicule automobile Download PDF

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Abstract

Il est proposé un groupe motopropulseur pour véhicule automobile, comprenant au moins deux moteurs électriques reliés à au moins deux roues motrices par une transmission de mouvement. La transmission de mouvement comporte au moins deux réducteurs, lesdits réducteurs étant adaptés à la multiplication du couple entre les arbres de sortie des moteurs électriques et au moins deux arbres de transmission destinés chacun à entraîner une roue.

Description

Essieu rigide électrifié pour train arrière de véhicule automobile
La présente invention concerne un groupe motopropulseur pour véhicule automobile, comportant deux moteurs électriques entraînant des roues motrices du véhicule, ainsi qu’un véhicule automobile équipé d’un tel groupe motopropulseur.
Un type de véhicule hybride connu comporte un groupe motopropulseur comprenant un moteur thermique, généralement disposé à l’avant et réalisant la motorisation principale du véhicule, et un groupe motopropulseur comprenant un calculateur et un moteur électrique, entraînant les roues arrière par deux arbres disposés suivant les axes de ces roues.
On connaît des dispositifs de fixation d’un groupe motopropulseur, en particulier d’au moins un moteur, par exemple tel que décrit dans le document WO 2003/101765. Un tel dispositif comprend généralement un ensemble d’éléments de fixation permettant de fixer au moins un moteur électrique à l’intérieur d’un essieu de train roulant de véhicule ou sous le châssis du véhicule au moyen d’une pièce de fixation liant solidairement ledit châssis au carter du moteur électrique.
Le document US 8336655 B2 décrit un essieu motorisé par deux moteurs électriques disposés coaxialement le long de l’essieu. Ces moteurs électriques entraînent chacun un arbre rotatif d’entrée disposé coaxialement le long d’un axe d’entrée.
Cet essieu comprend en outre deux arbres de sortie disposés coaxialement le long d’un axe de sortie, reliés, ou non, à des roues motrices.
Un étage de transmission relie chaque arbre d’entrée à un arbre de sortie de sorte que les roues motrices puissent être entraînées indépendamment par les moteurs électriques.
De plus, au moins un des arbres est guidé en rotation dans un autre arbre coaxial et est bloqué en translation au moyen d’un taurillon de palier.
Cette solution est compacte, mais présente l’inconvénient de ne pas convenir pour un essieu rigide. L’invention vise donc à minimiser l’intégration de nouvelles pièces mécaniques pour recourir à des développements a priori plus simples. C’est également un moyen de recourir plus facilement au train de base et de s’adapter à son environnement.
La présente invention a donc pour objet un groupe motopropulseur pour véhicule automobile, qui comporte au moins deux moteurs électriques, chacun étant apte à être relié à au moins une roue motrice par une transmission de mouvement. La transmission de mouvement comporte au moins des premier et second réducteurs. Un des moteurs entraîne en rotation l’arbre de transmission par l’intermédiaire du premier réducteur. L’arbre de transmission entraîne en rotation un arbre solidaire d’un moyeu destiné à être relié à la roue.
Selon une autre caractéristique du groupe motopropulseur, chaque second réducteur est agencé sur une chape d’essieu et est adapté pour entraîner l’arbre solidaire du moyeu de la roue.
Selon un mode de réalisation, le groupe motopropulseur comprend un essieu supportant au moins une roue.
Préférentiellement, l’essieu du groupe motopropulseur est creux et est adapté pour contenir et guider au moins l’un des arbres de transmission.
Selon un autre mode de réalisation, l’essieu du groupe motopropulseur comprend au moins l’un d’entre les premier et second réducteurs.
Selon un autre mode de réalisation, le groupe motopropulseur comprend un joint de cardan emmanché à l’une des extrémités d’au moins un des arbres de transmission qui est connecté à un premier ou second réducteur.
Selon une caractéristique du groupe motopropulseur, au moins l’un des moteurs électriques est adapté pour être monté solidairement avec un essieu.
Selon une autre caractéristique du groupe motopropulseur, au moins un des moteurs électriques est adapté pour être fixé au châssis du véhicule automobile.
Préférentiellement, chacun des moteurs électriques est piloté au moyen d’un calculateur émettant un signal représentatif d’une consigne de puissance.
Selon une autre caractéristique du groupe motopropulseur, les moteurs électriques sont disposés tête-bêche.
Selon une autre caractéristique du groupe motopropulseur, les moteurs électriques sont disposés côte à côte, coaxialement, et en sens opposé.
La présente invention a également pour objet, selon un deuxième aspect, un véhicule automobile à propulsion électrique comportant un groupe motopropulseur tel que revendiqué.
Selon un mode de réalisation du véhicule automobile, il comporte une motorisation principale de train avant comprenant un moteur thermique. Le groupe motopropulseur électrique entraîne les roues pour permettre une traction hybride dudit véhicule.
Selon une caractéristique du véhicule automobile, l’arbre de transmission et l’arbre solidaire du moyeu sont disposés de part et d’autre d’un ressort de suspension. D’autres buts, caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, donnée uniquement à titre d’exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 est une vue schématique d’un train de véhicule automobile illustrant un mode de réalisation de l’invention dans lequel le groupe motopropulseur est solidaire de l’essieu ; - la figure 2 est une vue schématique en perspective d’un train de véhicule automobile illustrant un deuxième mode de réalisation de l’invention dans lequel les moteurs électriques et les réducteurs centraux sont suspendus au châssis du véhicule ; - la figure 3 est une vue schématique en perspective illustrant un mode de réalisation de l’invention dans lequel les arbres de transmissions sont à l’intérieur d’un essieu creux ; - la figure 4 est une coupe en plan d’une transmission de couple à une roue au moyen d’un réducteur entraînant un arbre rotatif ; - la figure 5 est une coupe en plan d’une transmission de couple à une roue au moyen d’un réducteur entraînant le moyeu de la roue ; et - la figure 6 est une coupe de profil d’un train arrière gauche d’un véhicule automobile selon un mode de réalisation de l’invention dans lequel les axes d’entrée et de sortie du réducteur sont disposés de part et d’autre d’un ressort de suspension.
On se référera tout d’abord à la figure 1 qui illustre schématiquement un train de véhicule automobile selon un mode de réalisation de l’invention.
On notera que la figure 1 ne représente qu’une partie du groupe motopropulseur dédiée à l’entraînement de l’une des roues. Un dispositif similaire non représenté permet d’entraîner une deuxième roue.
Le train du véhicule automobile comprend un essieu 1 partiellement représenté, deux moteurs électriques 2 et 3 et un réducteur 4 solidaire d’un support fixé à l’essieu 1. Les deux moteurs électriques 2 et 3 sont disposés le long d’un axe Al et de manière symétrique par rapport au plan de symétrie SI. Le moteur électrique à gauche 2 est fixé au carter du réducteur 4, lequel réducteur 4 est solidaire d’un support 5 fixé à l’essieu 1. L’arbre de sortie non représenté du moteur électrique 2 entraîne en rotation le réducteur 4, ainsi qu’un arbre de transmission 6 entraînant en rotation un second réducteur 7. Le carter du réducteur 7 est également solidaire d’une chape de tête d’essieu 8 adaptée pour relier l’essieu 1 au moyeu d’une roue motrice non représentée. Le second réducteur 7, situé plus près de la roue gauche que le réducteur 4, entraîne en sortie un arbre 9 solidaire du moyeu d’une roue gauche non représentée. L’ensemble est relié au châssis du véhicule au moyen d’un ressort à lame 10 accroché à ses extrémités au châssis, et en son centre à l’essieu 1.
Comme on le voit sur la figure 2 qui illustre schématiquement un train de véhicule automobile selon un mode de réalisation de l’invention, le train du véhicule automobile comprend un essieu 11 partiellement représenté, deux moteurs électriques 12 et 13 et un réducteur 14. Les deux moteurs électriques 12 et 13 sont disposés le long d’un axe A2 et de manière symétrique par rapport au plan de symétrie S2. Le moteur électrique à gauche 12 est solidaire du carter du réducteur 14, lequel réducteur 14 est solidaire d’un support 15 à une partie 16 du châssis du véhicule. L’arbre de sortie, non représenté sur la figure 2, du moteur électrique 12 entraîne en rotation le réducteur 14. Le réducteur 14 entraîne à son tour un arbre de transmission 17 comprenant deux joints de cardans emmanchés à ses extrémités. L’un de ces joints de cardan 18 assure la liaison entre le réducteur 14 et l’arbre de transmission 17.
Le second joint de cardan, non représenté, transmet le mouvement de rotation de l’arbre de transmission 17 à un second réducteur 19 solidairement fixé à une chape de tête d’essieu 20 adaptée pour relier l’essieu 11 à un moyeu de roue gauche et guider ledit moyeu en rotation au moyen du second réducteur 19.
Le second réducteur 19, situé plus près de la roue gauche que le réducteur 14, entraîne en sortie un arbre 21 solidaire du moyeu d’une roue motrice non représentée. L’essieu 11 est relié au châssis du véhicule au moyen d’un ressort à lame 22 accroché à ses extrémités au châssis, et en son centre à l’essieu 11.
On notera que la figure 2 ne représente qu’une partie du groupe motopropulseur dédiée à l’entraînement de l’une des roues. Un dispositif similaire non représenté permet d’entraîner une deuxième roue.
La figure 3 illustre un mode de réalisation d’un essieu rigide, comprenant deux demi-essieux creux et deux moteurs électriques 39 et 42. Chaque demi-essieu est de forme rectiligne. Un second réducteur 43 est agencé à l’une des extrémités de chaque demi-essieu. Ce second réducteur formant alors en partie le demi-essieu. Les moteurs électriques 39 et 42 sont disposés tête-bêche, et entraînent chacun en rotation un réducteur 40 et 41.
Dans cette configuration, le mouvement de rotation est transmis aux roues, ici non représentées, via un arbre de transmission à l’intérieur des deux demi-essieux (38) creux. Chaque arbre de transmission est relié à un second réducteur 43 et 44 adapté pour supporter les extrémités des deux demi-essieux de la même manière qu’une chape de tête d’essieu. Ces réducteurs comprennent chacun un second étage de réduction et sont reliés aux roues ainsi entraînées en rotation.
La figure 4 illustre la transmission de couple à une roue au moyen d’un réducteur entraînant un arbre rotatif 25 solidaire de cette roue, selon un mode de réalisation de l’invention. L’essieu est solidaire d’une chape 24 de tête d’essieu adaptée pour guider en rotation un arbre 25 comprenant un embout fileté. Le moyeu 23 est solidarisé à cet arbre 25 au moyen d’un écrou 26 vissé et serré autour de l’embout fileté de l’arbre 25. Deux roues dentées 27 et 28 sont adaptées pour recevoir un mouvement rotatif de l’arbre de transmission 29 et le restituer avec un couple de rotation plus élevé à l’arbre 25. Ces roues dentées sont protégées à l’intérieur d’un carter 30 et solidairement fixées à la chape de tête d’essieu 24.
La figure 5 illustre la transmission de couple à une roue au moyen d’un réducteur entraînant par crabotage le moyeu 31 de cette roue, selon un mode de réalisation de l’invention. La roue motrice est en rotation autour d’un arbre fixe 32. Le réducteur comprend un pignon 33 adapté pour engrener avec une plus grande roue dentée 34, de sorte que, un arbre rotatif 3 5 solidairement fixé à la roue dentée 34 entraîne en rotation le pignon 33. L’arbre fixe 32 et le carter du réducteur 36 sont solidaires d’une chape 37 de tête d’essieu reliée à l’essieu du véhicule.
On se référera finalement à la figure 6 qui illustre une coupe de profil d’un train arrière gauche d’un véhicule automobile selon un mode de réalisation de l’invention dans lequel les axes d’entrée 47 et de sortie 48 du réducteur 46 sont disposés de part et d’autre d’un ressort de suspension 49.
On notera que la figure 6 ne représente qu’une partie du groupe motopropulseur dédiée à l’entraînement de l’une des roues. Un dispositif similaire non représenté permet d’entraîner une deuxième roue.
Le train du véhicule automobile comprend un essieu 45 partiellement représenté, un moteur électrique non représenté, un réducteur 46 solidaire d’un support fixé à l’essieu 45. Le réducteur 46 est entraîné en rotation par un arbre d’entrée non représenté autour de son axe d’entrée 47. Ce même réducteur 46 entraîne en sortie un arbre en rotation autour de l’axe de sortie 48, ledit arbre étant solidaire du moyeu d’une roue gauche non représentée. Les deux axes d’entrée et de sortie sont situés de part et d’autre d’un ressort de suspension 49 qui relie le bras d’essieu 50 au châssis 51 du véhicule automobile.

Claims (14)

  1. REVENDICATIONS
    1. Groupe motopropulseur pour véhicule automobile, comprenant au moins deux moteurs électriques (2, 3, 12, 13, 39, 42) chacun étant apte à être relié à au moins une roue motrice par une transmission de mouvement, caractérisé en ce que la transmission de mouvement comporte au moins des premier et second réducteurs (4, 7, 14, 19, 40, 41, 43, 44), en ce qu’un des moteurs (2, 3, 12, 13, 39, 42) entraîne en rotation l’arbre de transmission (6, 17, 29, 35) par l’intermédiaire du premier réducteur (4, 14, 40, 41), ledit arbre de transmission (6, 17, 29, 35) entraînant en rotation un arbre (9, 21) solidaire d’un moyeu destiné à être relié à la roue.
  2. 2. Groupe motopropulseur selon la revendication précédente, dans lequel chaque second réducteur (7) est agencé sur une chape (8) d’essieu et est adapté pour entraîner l’arbre (9) solidaire du moyeu de la roue.
  3. 3. Groupe motopropulseur selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend un essieu (1) supportant au moins une roue.
  4. 4. Groupe motopropulseur selon la revendication précédente, dans lequel l’essieu est creux et adapté pour contenir et guider au moins l’un des arbres de transmission (6).
  5. 5. Groupe motopropulseur selon l’une quelconque des revendications 3 et 4, dans lequel l’essieu comprend au moins l’un d’entre les premier et second réducteurs (3, 4).
  6. 6. Groupe motopropulseur selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant un joint de cardan (18) emmanché à l’une des extrémités d’au moins un desdits arbres de transmission (17) et connecté à un premier ou second réducteur (14, 19).
  7. 7. Groupe motopropulseur selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel au moins l’un desdits moteurs électriques (2, 3) est adapté pour être monté solidairement avec un essieu (1).
  8. 8. Groupe motopropulseur selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel au moins un desdits moteurs électriques (12, 13) est adapté pour être fixé au châssis du véhicule automobile.
  9. 9. Groupe motopropulseur selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel chacun desdits moteurs électriques (2, 3) est piloté au moyen d’un calculateur émettant un signal représentatif d’une consigne de puissance.
  10. 10. Groupe motopropulseur selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel lesdits moteurs électriques (39, 42) sont disposés tête-bêche.
  11. 11. Groupe motopropulseur selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel lesdits moteurs électriques (2, 3) sont disposés côte à côte, coaxialement, et en sens opposé.
  12. 12. Véhicule automobile à propulsion électrique, caractérisé en ce qu’il comporte un groupe motopropulseur selon l’une quelconque des revendications précédentes.
  13. 13. Véhicule automobile selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu’il comporte une motorisation principale de train avant comprenant un moteur thermique, ledit groupe motopropulseur électrique entraînant les roues, pour permettre une traction hybride dudit véhicule.
  14. 14. Véhicule automobile selon l’une des revendications 12 et 13, dans lequel l’arbre de transmission (6) et l’arbre (9) solidaire du moyeu sont disposés de part et d’autre d’un ressort de suspension.
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