FR3119799A1 - Ensemble de transmission pour véhicule automobile - Google Patents
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Abstract
L’invention concerne un ensemble de transmission (2) pour véhicule automobile. L’ensemble de transmission (2) selon l’invention comporte une machine électrique (5) configurée pour générer un couple moteur sur un arbre de transmission et un arbre réducteur (7) lié à un réducteur de couple (8). Un dispositif de couplage électrique permet de faire circuler un courant électrique entre l’arbre de transmission et l’arbre réducteur. L’arbre réducteur (7) est couplé en rotation à l’arbre de transmission au niveau d’une zone de couplage mécanique distincte d’une zone de couplage électrique. Fig. 2
Description
Le contexte technique de la présente invention est celui des groupes moteurs électriques et plus particulièrement des dispositifs motopropulseurs électriques. Plus particulièrement, l’invention a trait à un ensemble de transmission pour véhicule automobile.
Dans l’état de la technique, on connait des véhicules automobiles électriques de type BEV pour l’acronyme anglaisBattery Electric Vehicle, dotés d'une motorisation électrique et des véhicules automobile électriques de type PHEV, pour l’acronyme anglaisPlug-in Hybrid Electric, dotés à la fois d'une motorisation thermique et d'une motorisation électrique. Ces véhicules automobiles électriques comprennent un ensemble de transmission pour transmettre un couple moteur à une roue dudit véhicule automobile. L’ensemble de transmission comprend une machine électrique reliée mécaniquement à un arbre réducteur par l’intermédiaire d’une liaison cannelée. Pour prévenir une fuite de courant électrique et optimiser les performances de la machine électrique, un balai en carbone est ajouté à la machine électrique. Le balai en carbone permet d’assurer un contact électrique entre des pièces immobiles de la machine électrique et celles en rotation, par un mécanisme de glissement de contact, permet ainsi une mise à la terre dans l’ensemble de transmission.
Un inconvénient connu de ces ensembles de transmission est que le balai en carbone ne permet pas de conduire en totalité le courant électrique vers la terre. Une partie du courant électrique, dit courant de fuite, passe par la liaison cannelée, ce qui engendre une usure prématurée des cannelures par corrosion de contact, voir une perte intempestive de traction dans le véhicule automobile électrique.
La présente invention a pour objet de proposer un nouvel ensemble de transmission pour véhicule automobile afin de répondre au moins en grande partie aux problèmes précédents et de conduire en outre à d’autres avantages.
Un autre but de l’invention est de limiter des effets d’usure au niveau de l’arbre de transmission et de l’arbre réducteur.
Un autre but de l’invention est de proposer un ensemble de transmission pour véhicule automobile qui offre une mise à la terre efficace.
Selon un premier aspect de l’invention, on atteint au moins l’un des objectifs précités avec un ensemble de transmission pour véhicule automobile, l’ensemble de transmission comportant (i) une machine électrique configurée pour générer un couple moteur sur un arbre de transmission, (ii) un arbre réducteur lié à un réducteur de couple et couplé en rotation à l’arbre de transmission par l’intermédiaire d’un organe de couplage mécanique formant une zone de couplage mécanique entre l’arbre réducteur et l’arbre de transmission, (iii) un dispositif de couplage électrique configuré pour établir une connexion électrique entre l’arbre de transmission et l’arbre réducteur, le dispositif de couplage électrique étant situé dans une interface de couplage électrique différente de la zone de couplage mécanique.
Dans l’ensemble de transmission conforme au premier aspect de l’invention, l’organe de couplage mécanique permet de coupler en rotation l’arbre réducteur et l’arbre de transmission. Comme précisé ultérieurement, l’organe de couplage mécanique peut conduire à un couplage direct entre l’arbre de transmission et l’arbre réducteur, ou l’organe de couplage mécanique peut conduire à un couplage indirect entre l’arbre de transmission et l’arbre réducteur, l’organe de couplage mécanique prenant alors la forme d’une pièce intermédiaire située entre les deux arbres.
Dans l’ensemble de transmission conforme au premier aspect de l’invention, le dispositif de couplage électrique forme un raccordement électrique entre l’arbre de transmission et l’arbre réducteur. Selon l’invention, le dispositif de couplage électrique établit une connexion électrique avec l’arbre de transmission d’une part au travers d’une première interface de couplage électrique, et avec l’arbre réducteur d’autre part au travers d’une deuxième interface de couplage électrique. Ainsi, afin d’éviter une usure prématurée du couplage mécanique entre l’arbre de transmission et l’arbre réducteur au travers de l’organe de couplage mécanique, l’interface de couplage électrique du dispositif de couplage électrique avec l’arbre de transmission et l’arbre réducteur, et éventuellement avec l’organe de couplage mécanique, est distincte d’une zone de couplage mécanique, c’est-à-dire de la zone au travers de laquelle l’organe de couplage mécanique établit le couplage en rotation. Cette configuration avantageuse permet ainsi d’orienter un courant électrique circulant entre l’arbre de transmission et l’arbre réducteur selon un parcours distincts et différent – au moins au niveau de la zone de couplage mécanique – d’une ligne de transmission de couple entre lesdits arbres. L’organe de couplage mécanique et le dispositif de couplage électrique peuvent être rassemblés sur une même pièce ou sur deux pièces distinctes, mais dans tous les cas une interface électrique est distincte de la zone de couplage mécanique.
L’ensemble de transmission conforme au premier aspect de l’invention comprend avantageusement au moins un des perfectionnements ci-dessous, les caractéristiques techniques formant ces perfectionnements pouvant être prises seules ou en combinaison :
- le dispositif de couplage électrique est formé d’un matériau électriquement conducteur, tel que par exemple du métal, et préférentiellement du cuivre. Le dispositif de couplage électrique établit la connexion électrique entre l’arbre de transmission et le réducteur de couple conducteur par la nature électriquement conductrice du matériau qui le forme ;
– selon une première variante de réalisation, l’organe de couplage mécanique comprend (i) des premières cannelures formées sur l’arbre de transmission, et (ii) des deuxièmes cannelures formées sur l’arbre réducteur, les premières et deuxièmes cannelures participant à établir un couplage en rotation entre l’arbre réducteur et l’arbre de transmission. En particulier, les premières cannelures formées sur l’arbre de transmission sont configurées pour s’accoupler avec les deuxièmes cannelures formées sur l’arbre réducteur par engagement de formes complémentaires. Dans cette variante de réalisation, les premières et les deuxièmes cannelures forment ensemble la zone de couplage mécanique de l’ensemble de transmission selon l’invention. Ainsi, l’arbre de transmission et l’arbre réducteur sont accouplés directement l’un à l’autre, au niveau d’une région axialement terminale de l’arbre réducteur et de l’arbre de transmission ;
- le dispositif de couplage électrique comporte une première bague de couplage électrique située dans une position axialement intermédiaire entre les premières cannelures et la machine électrique. En d’autres termes, la première bague de couplage électrique du dispositif de couplage électrique, formant la première interface de couplage électrique, est située axialement entre les premières cannelures de l’arbre de transmission et la machine électrique. Ainsi, la première interface de couplage électrique est bien distincte de la zone de couplage mécanique, et elle est située d’un côté proximal de la machine électrique afin d’éviter qu’un courant électrique ne circule au travers des premières cannelures ;
– de manière avantageuse, la première bague de couplage électrique est logée dans une gorge circonférentielle de l’arbre de transmission. Cette configuration avantageuse permet de maintenir axialement une position de la première bague de couplage électrique relativement à l’arbre de transmission et – plus spécifiquement – relativement aux premières cannelures ;
– avantageusement, la gorge circonférentielle de l’arbre de transmission est située axialement entre la machine électrique et les premières cannelures. Plus particulièrement, la gorge circonférentielle est formée à la base des premières cannelures, du côté de la machine électrique. Cette configuration avantageuse permet ainsi de préserver les premières cannelures de l’arbre de transmission en évitant qu’un courant électrique ne circule au travers elles ;
- l’arbre réducteur comporte, au niveau de son extrémité axiale, une portée cylindrique creuse à l’intérieure de laquelle s’engage une extrémité axiale de l’arbre de transmission, la portée cylindrique de l’arbre réducteur portant les deuxièmes cannelures et comportant, sur une face de couplage électrique située en regard de l’arbre de transmission, une rainure circonférentielle logeant la première bague de couplage électrique. L’extrémité axiale de l’arbre réducteur au niveau de laquelle est formée la portée cylindrique creuse est l’extrémité axiale distale du réducteur de couple, c’est-à-dire l’extrémité axiale proximale de la machine électrique. Cette configuration avantageuse permet d’accoupler directement l’arbre de transmission avec l’arbre réducteur sans pièce intermédiaire entre eux pour assurer leur couplage en rotation. La rainure circonférentielle formée sur la face de couplage électrique de la portée cylindrique de l’arbre réducteur est située axialement en face de la gorge circonférentielle de l’arbre de transmission. Ainsi, la première bague de couplage électrique est logée, au niveau d’un diamètre intérieur, dans la gorge circonférentielle de l’arbre de transmission et, au niveau d’un diamètre extérieur, dans la rainure circonférentielle de l’arbre réducteur. Dans cette variante de réalisation, le dispositif de couplage électrique – et, par extension, l’interface de couplage électrique – est formé par la première bague de couplage électrique et par les parties des arbres réducteur et de transmission en contact avec elle. En fonction des configurations envisagées, l’interface de couplage électrique est formée par la gorge circonférentielle et par la rainure circonférentielle ;
La première bague de couplage électrique est couplée, au niveau d’un diamètre intérieur, sur l’arbre de transmission, via éventuellement la gorge circonférentielle ;
La première bague de couplage électrique est en appui radial contre la face de couplage électrique de l’arbre réducteur, via éventuellement la rainure circonférentielle ;
– selon une deuxième variante de réalisation alternative à la première variante de réalisation, l’organe de couplage mécanique comporte un manchon de couplage mécanique couplé en rotation avec les premières cannelures de l’arbre de transmission et le manchon de couplage mécanique est couplé en rotation avec les deuxièmes cannelures de l’arbre réducteur, la zone de couplage mécanique étant délimitée axialement entre les premières cannelures et les deuxièmes cannelures. Le manchon de couplage mécanique joue ainsi le rôle d’une pièce intermédiaire entre l’arbre de transmission et l’arbre réducteur. Le manchon de couplage mécanique est simultanément couplé en rotation avec l’arbre de transmission d’un premier côté, et avec l’arbre réducteur d’un deuxième côté. Cette configuration avantageuse permet ainsi de réaliser un coupage en rotation de l’arbre de transmission avec l’arbre réducteur. Dans cette variante de réalisation, l’interface de couplage électrique demeure distincte et différente de la zone de couplage mécanique, c’est-à-dire la zone de couplage mécanique de l’arbre de transmission avec le manchon de couplage mécanique, et la zone de couplage mécanique de l’arbre réducteur avec ledit manchon de couplage mécanique. A cet effet, le manchon de couplage mécanique comporte des troisièmes et quatrièmes cannelures configurée pour s’engager par couplage de forme complémentaire avec respectivement les premières cannelures de l’arbre de transmission et avec les deuxièmes cannelures de l’arbre réducteur ;
- le manchon de couplage mécanique comporte au niveau de son extrémité axiale proximale de la machine électrique une première portée cylindrique creuse à l’intérieure de laquelle s’engage une extrémité axiale de l’arbre de transmission, la première portée cylindrique du manchon de couplage mécanique portant des troisièmes cannelures configurées pour s’accoupler avec les premières cannelures, la première portée cylindrique du manchon de couplage mécanique comportant, sur une face de couplage électrique située en regard de l’arbre de transmission, une première rainure circonférentielle logeant la première bague de couplage électrique. Cette configuration avantageuse permet d’accoupler l’arbre de transmission avec le manchon de couplage mécanique pour assurer leur couplage en rotation. La première rainure circonférentielle formée sur la face de couplage électrique de la première portée cylindrique du manchon de couplage mécanique est située axialement en face de la gorge circonférentielle de l’arbre de transmission. Ainsi, la première bague de couplage électrique est logée, au niveau d’un diamètre intérieur, dans la gorge circonférentielle de l’arbre de transmission et, au niveau d’un diamètre extérieur, dans la première rainure circonférentielle du manchon de couplage mécanique. Dans cette variante de réalisation, le dispositif de couplage électrique – et, par extension, l’interface de couplage électrique – est formé par la première bague de couplage électrique et par les parties du manchon de couplage mécanique et de l’arbre de transmission en contact avec elle. En fonction des configurations envisagées, l’interface de couplage électrique est formée par la gorge circonférentielle et par la première rainure circonférentielle ;
La première bague de couplage électrique est couplée, au niveau d’un diamètre intérieur, sur l’arbre de transmission, via éventuellement la gorge circonférentielle ;
La première bague de couplage électrique est en appui radial contre la face de couplage électrique du manchon de couplage mécanique, via éventuellement la première rainure circonférentielle ;
- le dispositif de couplage électrique comporte une deuxième bague de couplage électrique située dans une position axialement intermédiaire entre les deuxièmes cannelures et le réducteur de couple. En d’autres termes, la deuxième bague de couplage électrique du dispositif de couplage électrique, formant la deuxième interface de couplage électrique, est située axialement entre les deuxièmes cannelures de l’arbre réducteur et le réducteur de couple. Ainsi, la deuxième interface de couplage électrique est bien distincte de la zone de couplage mécanique, et elle est située d’un côté proximal du réducteur de couple afin d’éviter qu’un courant électrique ne circule au travers des deuxièmes cannelures ;
– de manière avantageuse, la deuxième bague de couplage électrique est logée dans une gorge circonférentielle de l’arbre réducteur. Cette configuration avantageuse permet de maintenir axialement une position de la deuxième bague de couplage électrique relativement à l’arbre réducteur et – plus spécifiquement – relativement aux deuxièmes cannelures ;
– avantageusement la gorge circonférentielle de l’arbre réducteur est située axialement entre le réducteur de couple et les deuxièmes cannelures. Plus particulièrement, la gorge circonférentielle est formée à la base des deuxièmes cannelures, du côté du réducteur de couple. Cette configuration avantageuse permet ainsi de préserver les deuxièmes cannelures de l’arbre réducteur en évitant qu’un courant électrique ne circule au travers elles ;
- le manchon de couplage mécanique comporte au niveau de son extrémité axiale proximale du réducteur de couple une deuxième portée cylindrique creuse à l’intérieure de laquelle s’engage une extrémité axiale de l’arbre réducteur, la deuxième portée cylindrique du manchon de couplage mécanique portant des quatrièmes cannelures configurées pour s’accoupler avec les deuxièmes cannelures, la deuxième portée cylindrique du manchon de couplage mécanique comportant, sur une face de couplage électrique située en regard de l’arbre réducteur, une deuxième rainure circonférentielle logeant la deuxième bague de couplage électrique. Cette configuration avantageuse permet d’accoupler l’arbre réducteur avec le manchon de couplage mécanique pour assurer leur couplage en rotation. La deuxième rainure circonférentielle formée sur la face de couplage électrique de la deuxième portée cylindrique du manchon de couplage mécanique est située axialement en face de la gorge circonférentielle de l’arbre réducteur. Ainsi, la deuxième bague de couplage électrique est logée, au niveau d’un diamètre intérieur, dans la gorge circonférentielle de l’arbre réducteur et, au niveau d’un diamètre extérieur, dans la deuxième rainure circonférentielle du manchon de couplage mécanique. Dans cette variante de réalisation, le dispositif de couplage électrique – et, par extension, l’interface de couplage électrique – est composé notamment de la deuxième bague de couplage électrique et des parties du manchon de couplage mécanique et de l’arbre réducteur en contact avec elle. En fonction des configurations envisagées, l’interface de couplage électrique est composée de la gorge circonférentielle de l’arbre réducteur et de la deuxième rainure circonférentielle du manchon de couplage mécanique ;
La deuxième bague de couplage électrique est couplée, au niveau d’un diamètre intérieur, sur l’arbre réducteur, via éventuellement la gorge circonférentielle ;
La deuxième bague de couplage électrique est en appui radial contre la face de couplage électrique du manchon de couplage mécanique, via éventuellement la deuxième rainure circonférentielle ;- le dispositif de couplage électrique est situé radialement à l’intérieur du manchon de couplage mécanique, relativement à l’arbre de transmission. On comprend que le manchon de couplage mécanique est en périphérie extérieure du dispositif de couplage électrique, relativement à l’arbre de transmission. Le dispositif de couplage électrique est situé radialement entre l’arbre de transmission et le manchon de couplage mécanique, relativement à un axe de rotation de l’arbre de transmission.
Selon un deuxième aspect de l’invention, il est proposé un véhicule automobile comportant au moins un ensemble de transmission conforme au premier aspect de l’invention ou selon l’un quelconque de ses perfectionnements pour transmettre un couple moteur à une roue du véhicule automobile. Le couple moteur est transmis à la roue du véhicule automobile pour permettre une mise en mouvement du véhicule automobile.
Le véhicule automobile conforme au deuxième aspect de l’invention est par exemple un véhicule doté d'une motorisation électrique. Par exemple, le véhicule automobile est de type BEV, pour l’acronyme anglaisBattery Electric Vehicle, et dotés d'une motorisation électrique. Alternativement, le véhicule automobile est de type PHEV, pour l’acronyme anglaisPlug-in Hybrid Electric, dotés à la fois d'une motorisation thermique et d'une motorisation électrique.
Des modes de réalisation variés de l’invention sont prévus, intégrant selon l’ensemble de leurs combinaisons possibles les différentes caractéristiques optionnelles exposées ici.
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront encore au travers de la description qui suit d’une part, et de plusieurs exemples de réalisation donnés à titre indicatif et non limitatif en référence aux dessins schématiques annexés d’autre part, sur lesquels :
Bien entendu, les caractéristiques, les variantes et les différentes formes de réalisation de l'invention peuvent être associées les unes avec les autres, selon diverses combinaisons, dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres. On pourra notamment imaginer des variantes de l’invention ne comprenant qu’une sélection de caractéristiques décrites par la suite de manière isolées des autres caractéristiques décrites, si cette sélection de caractéristiques est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l’invention par rapport à l’état de la technique antérieur.
En particulier toutes les variantes et tous les modes de réalisation décrits sont combinables entre eux si rien ne s’oppose à cette combinaison sur le plan technique.
Sur les figures, les éléments communs à plusieurs figures conservent la même référence.
La montre un véhicule automobile 1 conforme au deuxième aspect de l‘invention. Le véhicule automobile 1 comporte au moins un ensemble de transmission 2 conforme au premier aspect de l’invention et une roue 3. L’ensemble de transmission 2 est configuré pour transmettre un couple moteur à la roue 3 du véhicule automobile 1, via une transmission non représentée. L’ensemble de transmission 2 et la roue 3 du véhicule automobile 1 sont illustrés en pointillés dans la .
Les FIGURES 2, 3, 4 et 5 illustrent plusieurs exemples de réalisation de l’ensemble de transmission 2 conforme au premier aspect de l’invention. L’ensemble de transmission 2 selon est représenté selon une coupe longitudinale AA en et selon une coupe longitudinale BB en , les coupes longitudinales AA et BB étant respectivement illustrées aux FIGURES 2 et 4. Les coupes longitudinales AA et BB passent par un axe d’extension longitudinal 4 de l’ensemble de transmission 2 selon l’invention.
D’une manière générale, l’ensemble de transmission 2 selon l’invention comprend une machine électrique 5, un arbre de transmission 6, un arbre réducteur 7, un réducteur de couple 8. La machine électrique 5 est configurée pour générer un couple moteur qui est transmis successivement à l’arbre de transmission 6 puis à l’arbre réducteur 7. L’arbre de transmission 6 est couplé en rotation à l’arbre réducteur 7 par l’intermédiaire d’un organe de couplage mécanique 9 pouvant prendre plusieurs formes dans le contexte de l’invention :
- dans l’exemple de réalisation illustré sur les FIGURES 2 et 3, l’organe de couplage mécanique 9 de l’ensemble de transmission 2 établit un couplage en rotation indirect entre l’arbre de transmission 6 et l’arbre réducteur 7 : l’organe de couplage mécanique 9 de l’ensemble de transmission 2 comporte un manchon de couplage mécanique 9A. Le manchon de couplage mécanique 9A est couplé en rotation simultanément avec l’arbre de transmission 6 et avec l’arbre réducteur 7.
- dans l’exemple de réalisation illustré sur les FIGURES 4 et 5, l’organe de couplage mécanique 9 est configuré pour permettre un couplage en rotation direct de l’arbre de transmission 6 avec l’arbre réducteur 7.
L’organe de couplage mécanique 9 établit un couplage en rotation au niveau d’au moins une zone de couplage mécanique ZM de l’arbre de transmission 6 et de l’arbre réducteur 7.
La machine électrique 5, l’arbre réducteur 7 et le réducteur de couple 8 sont visibles sur les FIGURES 2 et 4. L’arbre de transmission 6, l’arbre réducteur 7 et le manchon de couplage mécanique 9A formant l’organe de couplage mécanique 9 sont visibles sur les FIGURES 3 et 5.
Conformément à l’invention, l’ensemble de transmission 2 comprend un dispositif de couplage électrique 10 permettant d’établir une connexion électrique entre l’arbre de transmission 6 et l’arbre réducteur 7. En outre, le dispositif de couplage électrique 10 propose une interface de couplage électrique ZE distincte de la zone de couplage mécanique ZM. Ainsi, le dispositif de couplage électrique 10 permet d’éviter qu’un courant électrique ne circule au niveau de la zone de couplage mécanique ZM de l’ensemble de transmission 2.
Dans les exemples de réalisation visible sur les FIGURES 2 et 3, l’arbre de transmission 6, l’arbre réducteur 7, et le manchon de couplage mécanique 9A formant l’organe de couplage mécanique 9 s’étendent coaxialement selon l’axe d’extension longitudinal 4 de l’ensemble de transmission 2. On comprend qu’un axe de rotation 13 de l’arbre de transmission 6, de l’arbre réducteur 7, et du manchon de couplage mécanique 9A est confondu avec l’axe d’extension longitudinal 4 de l’ensemble de transmission 2 selon l’invention.
Dans cet exemple de réalisation, l’arbre de transmission 6 comporte des premières cannelures 23 formées au niveau d’une extrémité axiale 22 dudit arbre de transmission 6. L’extrémité axiale 22 de l’arbre de transmission 6 au niveau de laquelle sont formées les premières cannelures 23 est situé du côté de l’arbre réducteur 7. De manière analogue, l’arbre réducteur 7 comporte des deuxièmes cannelures 21 formées au niveau d’une extrémité axiale 20 dudit arbre réducteur 7. L’extrémité axiale 20 de l’arbre réducteur 7 au niveau de laquelle sont formées les deuxièmes cannelures 21 est situé du côté de l’arbre de transmission 6.
Le manchon de couplage mécanique 9A formant l’organe de couplage mécanique 9 comprend un premier côté axial 14 opposé à un deuxième côté axial 15. Le manchon de couplage mécanique 9A comprend une partie centrale 16 située axialement entre le premier côté axial 14 et le deuxième côté axial 15.
Le manchon de couplage mécanique 9A comporte une première portée cylindrique creuse 26 située du premier côté axial 14, la première portée cylindrique creuse 26 portant, au niveau d’une face de couplage électrique 30, des troisièmes cannelures 19A configurées pour collaborer par engagement de formes complémentaires avec les premières cannelures 23 de l’arbre de transmission 6 afin d’établir un couplage en rotation ; et le manchon de couplage mécanique 9A comporte une deuxième portée cylindrique creuse 27 située du deuxième côté axial 15, dans le prolongement de la première portée cylindrique creuse 26. La deuxième portée cylindrique creuse 27 porte, au niveau de la face de couplage électrique 30, des quatrièmes cannelures 19B configurées pour collaborer par engagement de formes complémentaires avec les deuxièmes cannelures 21 de l’arbre réducteur 7 afin d’établir un couplage en rotation.
Les premières 23, deuxièmes 21, troisièmes 19A et quatrièmes 19B cannelures participent ensembles à établir un couplage en rotation de l’arbre réducteur 7 avec l’arbre de transmission 6, par l’intermédiaire du manchon de couplage mécanique 9A. Les premières 23, les deuxièmes 21, les troisièmes 19A et les quatrièmes 19B cannelures forment ensemble la zone de couplage mécanique ZM de l’ensemble de transmission 2.
Dans l’exemple de réalisation illustré sur les FIGURES 2 et 3, et afin de réaliser un couplage électrique entre l’arbre de transmission 6 et l’arbre réducteur 7 via le manchon de couplage mécanique 9A, le dispositif de couplage électrique 10 comporte :
- une première bague de couplage électrique 10A située dans une position axialement intermédiaire entre les premières cannelures 23 de l’arbre de transmission 6 et la machine électrique 5. La première bague de couplage électrique 10A forme une première interface de couplage électrique ZE1 : elle distincte de la zone de couplage mécanique ZM, et elle est située d’un côté proximal de la machine électrique 5 afin d’éviter qu’un courant électrique ne circule au travers des premières cannelures 23 de l’arbre de transmission ; et
- une deuxième bague de couplage électrique 10B située dans une position axialement intermédiaire entre les deuxièmes cannelures 21 de l’arbre réducteur 7 et le réducteur de couple 8. La deuxième bague de couplage électrique 10B forme une deuxième interface de couplage électrique ZE2 : elle est située d’un côté proximal du réducteur de couple 8 afin d’éviter qu’un courant électrique ne circule au travers des deuxièmes cannelures 21 de l’arbre réducteur.
De manière avantageuse, et comme visible sur la , la première bague de couplage électrique 10A est logée dans une gorge circonférentielle 31 de l’arbre de transmission 6. La gorge circonférentielle 31 de l’arbre de transmission 6 est située axialement entre la machine électrique 5 et les premières cannelures 23 : la gorge circonférentielle 31 de l’arbre de transmission 6 est formée à la base des premières cannelures 23 de l’arbre de transmission 6, du côté de la machine électrique 5. En outre, la première bague de couplage électrique 10A peut être aussi logée dans une première rainure circonférentielle (non visible sur la ) du manchon de couplage mécanique 9A. La première rainure circonférentielle du manchon de couplage mécanique 9A est alignée axialement avec la gorge circonférentielle 31 de l’arbre de transmission 6.
De manière analogue, la deuxième bague de couplage électrique 10B est logée dans une gorge circonférentielle 32 de l’arbre réducteur 7. La gorge circonférentielle 32 de l’arbre réducteur 7 est située axialement entre le réducteur 8 et les deuxièmes cannelures 21 : la gorge circonférentielle 32 de l’arbre réducteur 7 est formée à la base des deuxièmes cannelures 32 de l’arbre réducteur 7, du côté du réducteur de couple 8. En outre, la deuxième bague de couplage électrique 10B peut aussi être logée dans une deuxième rainure circonférentielle (non visible sur la ) du manchon de couplage mécanique 9A. La deuxième rainure circonférentielle du manchon de couplage mécanique 9A est alignée axialement avec la gorge circonférentielle 32 de l’arbre réducteur 7.
Dans les exemples de réalisation visible sur les FIGURES 4 et 5, l’arbre de transmission 6, et l’arbre réducteur 7 s’étendent coaxialement selon l’axe d’extension longitudinal 4 de l’ensemble de transmission 2. On comprend qu’un axe de rotation 13 de l’arbre de transmission 6 et de l’arbre réducteur 7 est confondu avec l’axe d’extension longitudinal 4 de l’ensemble de transmission 2 selon l’invention.
Dans cet exemple de réalisation, l’arbre de transmission 6 comporte des premières cannelures 23 formées au niveau d’une extrémité axiale 22 dudit arbre de transmission 6. L’extrémité axiale 22 de l’arbre de transmission 6 au niveau de laquelle sont formées les premières cannelures 23 est situé du côté de l’arbre réducteur 7. De manière analogue, l’arbre réducteur 7 comporte des deuxièmes cannelures 21 formées au niveau d’une extrémité axiale 20 dudit arbre réducteur 7. L’extrémité axiale 20 de l’arbre réducteur 7 au niveau de laquelle sont formées les deuxièmes cannelures 21 est situé du côté de l’arbre de transmission 6.
En particulier, dans cet exemple de réalisation, l’arbre réducteur 7 comporte, au niveau de son extrémité axiale 20, une portée cylindrique creuse 33 à l’intérieure de laquelle s’engage une extrémité axiale 22 de l’arbre de transmission 6. La portée cylindrique creuse 33 de l’arbre réducteur 7 porte les deuxièmes cannelures 21.
Les premières cannelures 23 de l’arbre de transmission 6 collaborent par engagement de formes complémentaires avec les deuxièmes cannelures 21 de l’arbre réducteur 7 afin d’établir un couplage en rotation de l’arbre de transmission 6 avec l’arbre réducteur 7. Les premières 23 et deuxièmes 21 cannelures forment ensembles la zone de couplage mécanique ZM de l’ensemble de transmission 2.
Dans l’exemple de réalisation illustré sur les FIGURES 4 et 5, et afin de réaliser un couplage électrique entre l’arbre de transmission 6 et l’arbre réducteur 7, le dispositif de couplage électrique 10 comporte une première bague de couplage électrique 10A située dans une position axialement intermédiaire entre les premières cannelures 23 de l’arbre de transmission 6 et la machine électrique 5. Relativement à l’arbre de transmission 7, la première bague de couplage électrique 10A est située axialement au niveau de l’extrémité axiale 20 de l’arbre réducteur, au-delà des deuxièmes cannelures 21. La première bague de couplage électrique 10A forme une première interface de couplage électrique ZE1 : elle est distincte de la zone de couplage mécanique ZM, et elle est située d’un côté proximal de la machine électrique 5 afin d’éviter qu’un courant électrique ne circule au travers des premières cannelures 23 de l’arbre de transmission 6.
De manière avantageuse, et comme visible sur la , la première bague de couplage électrique 10A est logée dans une gorge circonférentielle 31 de l’arbre de transmission 6. La gorge circonférentielle 31 de l’arbre de transmission 6 est située axialement entre la machine électrique 5 et les premières cannelures 23 : la gorge circonférentielle 31 de l’arbre de transmission 6 est formée à la base des premières cannelures 23 de l’arbre de transmission 6, du côté de la machine électrique 5.
En outre, la portée cylindrique creuse 33 de l’arbre réducteur 7 peut comporter, sur une face de couplage électrique 30 située en regard de l’arbre de transmission 6, une rainure circonférentielle (non représentée sur les FIGURES) logeant la première bague de couplage électrique 10A. L’extrémité axiale 20 de l’arbre réducteur 7 au niveau de laquelle est formée la portée cylindrique creuse 33 est distale du réducteur de couple 8. La rainure circonférentielle formée sur la face de couplage électrique 30 de la portée cylindrique creuse 33 de l’arbre réducteur 7 est située axialement en face de la gorge circonférentielle 31 de l’arbre de transmission 6. Ainsi, la première bague de couplage électrique 10A est logée, au niveau d’un diamètre intérieur, dans la gorge circonférentielle 31 de l’arbre de transmission 6 et, au niveau d’un diamètre extérieur, dans la rainure circonférentielle de l’arbre réducteur 7.
Le dispositif de couplage électrique 10 et l’interface de couplage électrique ZE est formé par la première bague de couplage électrique 10A et par les parties des arbres réducteur 7 et de transmission 6 en contact avec elle, via leurs gorge circonférentielle 31 et éventuellement la rainure circonférentielle.
En synthèse, l’invention concerne un ensemble de transmission 2 pour véhicule automobile 1. L’ensemble de transmission 2 selon l’invention comporte une machine électrique 5 configurée pour générer un couple moteur sur un arbre de transmission 6 et un arbre réducteur 7 lié à un réducteur de couple 8. Un dispositif de couplage électrique 10 permet de faire circuler un courant électrique entre l’arbre de transmission 6 et l’arbre réducteur 7. L’arbre réducteur 7 est couplé en rotation à l’arbre de transmission 6 au niveau d’une zone de couplage mécanique ZM distincte d’une zone de couplage électrique ZE.
Bien sûr, l’invention n’est pas limitée aux exemples qui viennent d’être décrits et de nombreux aménagements peuvent être apportés à ces exemples sans sortir du cadre de l’invention. Notamment, les différentes caractéristiques, formes, variantes et modes de réalisation de l’invention peuvent être associées les unes avec les autres selon diverses combinaisons dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres. En particulier toutes les variantes et modes de réalisation décrits précédemment sont combinables entre eux.
Claims (10)
- Ensemble de transmission (2) pour véhicule automobile (1), l’ensemble de transmission (2) comportant :
- une machine électrique (5) configurée pour générer un couple moteur sur un arbre de transmission (6) ;
- un arbre réducteur (7) lié à un réducteur de couple (8) et couplé en rotation à l’arbre de transmission (6) par l’intermédiaire d’un organe de couplage mécanique (9) formant une zone de couplage mécanique (ZM) entre l’arbre réducteur (7) et l’arbre de transmission (6) ;
- un dispositif de couplage électrique (10) configuré pour établir une connexion électrique entre l’arbre de transmission (6) et l’arbre réducteur (7), le dispositif de couplage électrique (10) situé dans une interface de couplage électrique (ZE, ZE1, ZE2) distincte de la zone de couplage mécanique (ZM). - Ensemble de transmission (2) selon la revendication précédente, dans lequel l’organe de couplage mécanique (9) comprend :
- des premières cannelures (23) formées sur l’arbre de transmission (6) ; et
- des deuxièmes cannelures (21) formées sur l’arbre réducteur (7), les premières (23) et deuxièmes (21) cannelures participant à établir un couplage en rotation entre l’arbre réducteur (7) et l’arbre de transmission (6). - Ensemble de transmission (2) selon la revendication précédente, dans lequel le dispositif de couplage électrique (10) comporte une première bague de couplage électrique (10A) située dans une position axialement intermédiaire entre les premières cannelures (23) et la machine électrique (5).
- Ensemble de transmission (2) selon la revendication précédente, dans lequel la première bague de couplage électrique (10A) est logée dans une gorge circonférentielle (31) de l’arbre de transmission (6).
- Ensemble de transmission (2) selon la revendication 4, dans lequel l’arbre réducteur (7) de couple comporte au niveau de son extrémité axiale une portée cylindrique creuse (33) à l’intérieure de laquelle s’engage une extrémité axiale de l’arbre de transmission (6), la portée cylindrique creuse (33) de l’arbre réducteur (7) portant les deuxièmes cannelures (21) et comportant, sur une face de couplage électrique (30) située en regard de l’arbre de transmission (6), une rainure circonférentielle logeant la première bague de couplage électrique (10A).
- Ensemble de transmission (2) selon la revendication 4, dans lequel l’organe de couplage mécanique (9) comporte un manchon de couplage mécanique (9A) couplé en rotation avec les premières cannelures (23) de l’arbre de transmission (6) et le manchon de couplage mécanique (9A) est couplé en rotation avec les deuxièmes cannelures (21) de l’arbre réducteur (7), la zone de couplage mécanique (ZM) étant délimitée axialement entre les premières cannelures (23) et les deuxièmes cannelures (21).
- Ensemble de transmission (2) selon la revendication précédente, dans lequel le manchon de couplage mécanique (9A) comporte au niveau de son extrémité axiale proximale de la machine électrique (5) une première portée cylindrique creuse (26) à l’intérieure de laquelle s’engage une extrémité axiale de l’arbre de transmission (6), la première portée cylindrique (26) du manchon de couplage mécanique (9A) portant des troisièmes cannelures (19A) configurées pour s’accoupler avec les premières cannelures (23), la première portée cylindrique (26) du manchon de couplage mécanique (9A) comportant, sur une face de couplage électrique (30) située en regard de l’arbre de transmission (6), une première rainure circonférentielle logeant la première bague de couplage électrique (10A).
- Ensemble de transmission (2) selon l’une quelconque des revendications 6 ou 7, dans lequel le dispositif de couplage électrique (10) comporte une deuxième bague de couplage électrique (10B) située dans une position axialement intermédiaire entre les deuxièmes cannelures (21) et le réducteur de couple (8), la deuxième bague de couplage électrique (10B) étant logée dans une gorge circonférentielle (31) de l’arbre réducteur (7).
- Ensemble de transmission (2) selon la revendication précédente, dans lequel le manchon de couplage mécanique (9A) comporte au niveau de son extrémité axiale proximale du réducteur de couple (8) une deuxième portée cylindrique creuse (27) à l’intérieure de laquelle s’engage une extrémité axiale de l’arbre réducteur (7), la deuxième portée cylindrique (27) du manchon de couplage mécanique (9A) portant des quatrièmes cannelures (19A) configurées pour s’accoupler avec les deuxièmes cannelures (21), la deuxième portée cylindrique (27) du manchon de couplage mécanique (9A) comportant, sur une face de couplage électrique (30) située en regard de l’arbre réducteur (7), une deuxième rainure circonférentielle logeant la deuxième bague de couplage électrique (10B).
- Véhicule automobile (1) comportant au moins un ensemble de transmission (2) selon l’une quelconque des revendications précédentes pour transmettre un couple moteur à une roue du véhicule automobile (1).
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