FR3126950A1 - Dispositif de stationnement pour véhicule automobile électrique - Google Patents

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Abstract

Dispositif de stationnement pour véhicule automobile électrique L’invention concerne un dispositif de stationnement (1) pour véhicule électrique, comprenant un premier organe (2) solidaire en rotation d’un élément rotatoire (3) de la chaîne de transmission de mouvement du moteur vers les roues, et un second organe (4) commandé et configuré pour venir sélectivement en prise avec le premier organe (2) en vue de son immobilisation en rotation autour de son axe (AR), le premier organe (2) se présentant sous la forme d’une roue composite, avec une première composante (5) solidaire de l’élément rotatoire (3) et une seconde composante (6) entourant la première composante (5) et avec des sites (7) d’accrochage pour le second organe (4), les deux composantes (5 et 6) étant mutuellement reliées par des liaisons par imbrication (8) localisées, réparties circulairement autour de l’axe (AR) du premier organe (2), ces liaisons multiples (8) correspondant à des engagements de dents (9) dans des logements de réception (10) correspondants de la seconde composante externe (6). Dispositif (1) caractérisé en ce que les corps formant ou renfermant les logements ou sites de réception (10) et/ou les dents ou pattes (9) sont, au moins en partie, déformables élastiquement sous l’effet d’une transmission de couple entre les première et seconde composantes (5 et 6). Figure à publier avec l’abrégé : Fig. 1

Description

Dispositif de stationnement pour véhicule automobile électrique
La présente invention concerne le domaine des équipements techniques des véhicules automobiles, en particulier des voitures électriques, et notamment les systèmes de déplacement et d’immobilisation du véhicule, et a pour objet un dispositif de stationnement, c’est-à-dire un dispositif automatique ou à commande manuelle d’immobilisation du véhicule à l’arrêt, ainsi qu’un groupe de propulsion et un véhicule comprenant un tel dispositif.
De nombreuses réalisations de dispositifs de stationnement sont déjà connues et mis en œuvre, également en relation avec des véhicules électriques.
Ces dispositifs comprennent, de manière générale, un premier organe(tournant autour d’un axe donné et solidaire en rotation d’un élément rotatoire de la chaîne de transmission de mouvement du moteur vers les roues (généralement un axe ou arbre de transmission), et un second organe commandé et configuré pour venir sélectivement en prise avec le premier organe en vue de son immobilisation en rotation autour de son axe. De tels dispositifs de parking ou de stationnement, en particulier pour des véhicules électriques, sont par exemple connus des documents CN103759001 et CN104085379, dans lesquels le premier organe consiste en une roue à rochet directement monté sur un arbre de transmission intermédiaire et un second organe sous forme de cliquet.
Le premier organe, désigné communément par « roue de parking » présente ainsi une première interface avec le second organe, généralement désigné par « cliquet de parking », dont la fonction est de créer une interférence mécanique et donc un blocage en rotation de la roue de parking, et une seconde interface avec un élément de la chaine de transmission.
On connait également des dispositifs de stationnement (voir ) dans lesquels le premier organe (2) précité se présente sous la forme d’une roue composite à deux composantes constitutives, avec une première composante structurelle (5) solidaire de l’élément rotatoire et une seconde composante structurelle (6), avec un corps principal annulaire s’étendant sensiblement autour de, voir entourant, la première composante et pourvu sur sa périphérie extérieure de sites d’accrochage (7) pour le second organe (4), par exemple un cliquet. La première composante constitue ainsi une composante interne de roue composite et la seconde composante constitue une composante externe de cette roue composite.
Dans ces dispositifs connus intégrant une roue composite les deux composantes peuvent par exemple être mutuellement reliées, avec assujettissement en rotation, par l’intermédiaire de plusieurs liaisons par imbrication localisées, réparties circulairement autour de l’axe de rotation de la roue et formant interface de connexion cinématique distribuée entre les deux composantes de la roue.
Comme le montre partiellement et schématiquement la , qui illustre une telle réalisation connue, ces liaisons multiples (8) entre les deux composantes (5 et 6) constitutives de la roue (2) (désignée communément par « roue de parking ») peuvent notamment correspondre à des engagements respectifs de dents ou pattes (9), situées au niveau de la périphérie extérieure de la première composante interne (5) et s’étendant préférentiellement selon la direction de l’axe (AR), dans des logements ou sites de réception (10) correspondants situés au niveau de la périphérie intérieure de la seconde composante externe (6). Comme le montre la figue 1, ces engagements (9)-(10) consistent en des imbrications selon la direction (AR).
Toutefois, les deux organes du dispositif, et les deux composantes de la roue, notamment composite, et plus généralement tous les éléments constitutifs de la chaîne de transmission de mouvement entre le moteur et les roues motrices, subissent des couples dynamiques élevés lors des manœuvres liés à l’activation du système ou dispositif de stationnement (« système parking »), en provenance à la fois des roues et du moteur. Une résistance mécanique élevée pour tous ces éléments de la chaîne est donc nécessaire, et par conséquent un dimensionnement adéquat, ce qui alourdit le poids et renchérit le coût du véhicule.
Il existe par conséquent une demande, non satisfaite à ce jour, pour proposer une solution, si possible simple et peu coûteuse, pour réduire la transmission de couples dynamiques.
En outre, la solution proposée devrait être avantageusement implémentée au choix, de manière modulaire et interchangeable, sans modification constructive significative du dispositif de stationnement.
La présente invention a pour but de répondre au moins à la demande principale exposée précédemment.
A cet effet, elle a pour objet un dispositif de stationnement tel que décrit ci-dessus, caractérisé en ce que les corps formant ou renfermant les logements ou sites de réception, et/ou les dents ou pattes, sont, au moins en partie, déformables élastiquement sous l’effet de la transmission d’un couple entre les première et seconde composantes.
L'invention sera mieux comprise, grâce à la description ci-après, qui se rapporte à des modes de réalisation préférés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, et expliqués avec référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels :
représente schématiquement les deux organes constitutifs essentiels d’un dispositif de stationnement selon l’état de la technique, avec notamment un premier organe une roue composite comprenant une première composante interne solidaire de l’élément rotatoire et une seconde composante externe avec laquelle peut venir sélectivement en engagement un second organe (par exemple un cliquet), pour bloquer en rotation la roue composite ;
et
représentent deux modes de réalisation selon l’invention de la seconde composante externe d’une roue composite telle que représentée .
La montre (au moins partiellement) un dispositif de stationnement (1) pour véhicule automobile, en particulier pour véhicule électrique, comprenant un premier organe (2) solidaire en rotation d’un élément rotatoire (3) de la chaîne de transmission de mouvement du moteur vers les roues (non représenté), et un second organe (4) commandé et configuré pour venir sélectivement en prise avec le premier organe (2) en vue de son immobilisation en rotation autour de son axe (AR). Le premier organe (2) se présente sous la forme d’une roue composite, avec une première composante (5) solidaire de l’élément rotatoire (3) et une seconde composante (6) avec un corps principal annulaire (6’) s’étendant sensiblement autour de, voir entourant, la première composante (5) et pourvu sur sa périphérie extérieure de sites (7) d’accrochage pour le second organe (4). Ces deux composantes (5 et 6), respectivement interne et externe, sont mutuellement reliées, avec assujettissement en rotation, par l’intermédiaire de plusieurs liaisons par imbrication (8) localisées, réparties circulairement autour de l’axe (AR) du premier organe (2). Ces liaisons multiples (8) correspondent à des engagements de dents ou de pattes (9), situées au niveau de la périphérie extérieure de la première composante interne (5) et s’étendant préférentiellement selon la direction de l’axe (AR), dans des logements ou sites de réception (10) correspondants situés au niveau de la périphérie intérieure de la seconde composante externe (6), ces engagements s’effectuant selon la direction de l’axe (AR).
Conformément à l’invention, les corps (11) formant ou renfermant les logements ou sites de réception (10) et/ou les dents ou pattes (9) sont, au moins en partie, déformables élastiquement sous l’effet d’une transmission de couple entre les première et seconde composantes (5 et 6).
Grâce à cette disposition, l’invention permet dans le contexte décrit précédemment notamment d’absorber le pic de couple dynamique (et donc les contraintes résultantes) transmis aux composants de la transmission et dû en particulier à l’inertie du moteur, plus spécifiquement lorsque ce dernier est de type électrique. De plus, la solution selon l’invention peut être mise en œuvre sans modifier les autres composants de la construction de dispositif (1) connue ( ) et dans le même encombrement : elle peut donc être proposée comme alternative optionnelle à cette solution existante (substitution de la seconde composante existante par la seconde composante selon l’invention).
De manière avantageuse, chaque corps (11) formant un site de réception (10) présente une constitution au moins partiellement flexible, configurée pour se déformer élastiquement sous l’effet de la transmission d’un couple d’intensité supérieure à une valeur déterminée entre les premières et secondes composantes (5 et 6) de la roue composite (2).
Préférentiellement, les corps (11) sont solidaires de la périphérie intérieure du corps annulaire (11) de la seconde composante externe (6) et font favorablement état d’une résistance/propension à la déformabilité différente selon le sens de transmission du couple.
Cette déformabilité ou raideur (en N/m) variable selon le sens de transmission du couple (de 5 vers 6 ou de 6 vers 5), et caractérisant l’amortissement différentié du dispositif, peut être atteinte, comme le montrent les figures 2 et 3, par une géométrie adaptée (forme asymétrique), une épaisseur de matière variable et/ou un mode de solidarisation particulier des corps (11). La masse volumique du matériau est également déterminante dans ce contexte.
Ainsi, il peut être prévu que chaque corps (11) formant un site de réception (10) comporte une première portion de paroi ou de branche (11’) avec une extrémité (11’) reliée au corps annulaire (11) de la seconde composante externe (6), préférentiellement formée d’un seul tenant avec celui-ci sur sa périphérie intérieure, et une seconde portion de paroi ou de branche (11’’) avec une extrémité libre, le logement ou site (10) recevant la dent ou patte (9) concernée étant formé entre ces deux portions (11’ et 11’’).
En accord avec un premier mode de réalisation, ressortant de la à titre d’exemple, chaque corps (11) formant un site de réception (10) consiste en un crochet, en C ou en U, coplanaire avec le corps annulaire (11) de la seconde composante externe (6). Ces différents corps (11) formant sites (10) sont préférentiellement mutuellement séparés et indépendants et reliés par une ou deux extrémités à la périphérie intérieure de la seconde composante externe (6).
Afin d’obtenir une structure plus résistante et favoriser la répartition des contraintes, il peut être prévu, en accord avec un autre mode de réalisation de l’invention illustré sur la , que les différents corps (11) formant sites (10) soient reliés entre eux de manière à constituer une structure d’un seul tenant.
Plus précisément, dans le cadre de ce second mode de réalisation, la structure d’un seul tenant précitée, constituée par le regroupement des différents corps (11) formant sites (10), peut comprendre un corps circulaire interne (12) pourvu d’une pluralité de portions de paroi ou de branche (11’ et 11’’) s’étendant radialement vers l’extérieur depuis la périphérie extérieure dudit corps ou anneau interne (12). Ces portions de paroi ou de branche (11’ et 11’’) sont alternativement reliées ou non au corps annulaire (11) de la seconde composante externe (6), dans laquelle la structure d’un seul tenant (11’, 11’’ et 12) est située de manière coplanaire, chaque intervalle entre deux portions de paroi ou de branche successives (11’, 11’’) pouvant former un site ou logement (10). En fonction du nombre et de la répartition des dents ou pattes (9), tous les sites (10) ou seulement certains de ces derniers recevront une telle dent ou patte. Le cheminement des efforts entre le corps annulaire (6’) et les composantes ‘11’ et 11’’) du corps (11) d’un logement (10), faisant tous deux partie de la seconde composante (6) est illustré symboliquement sur les figures 2 et 3 (flèche incurvée).
Bien que les choix possibles de matériaux pour les deux composantes de la roue composite (2) soient nombreux, l’invention prévoit avantageusement que les matériaux constitutifs de la première composante interne (5) et de la seconde composante externe (6) consistent avantageusement en des aciers spéciaux utilisés pour la fabrication des arbres de transmission, comme par exemple l’acier SAE 1552 modifié ou l’acier 46MnVS3 modifié. Ces matériaux peuvent être identiques ou non.
L’élément rotatoire (3) correspond par exemple à un arbre intermédiaire de transmission de mouvement.
Etant donné les fortes sollicitations engendrées lors des engagements de parking, il est dans très fortement recommandé d’appliquer une trempe sur la denture en interface avec le cliquet de parking.
En accord avec la réalisation de la , la seconde composante externe (6) du premier organe (2) forme une roue à rochet et le second organe (4) consiste en un cliquet pivotant (autour d’un axe AR’).
L’invention vise également un groupe de propulsion de véhicule électrique pourvu d’un dispositif de stationnement apte à immobiliser au moins une roue du véhicule, caractérisé en ce que le dispositif de stationnement est un dispositif (1) tel que décrit ci-dessus.
A titre complémentaire, l’invention concerne aussi un véhicule électrique comprenant un groupe de propulsion tel qu’évoqué et un dispositif de stationnement (1) tel que décrit précédemment.
Par conséquent, l’invention fournit une modularité constructive en permettant, avec les mêmes pièces principales (cf. ) et dans un environnement identique, de proposer ou non la mise en œuvre de la réalisation spécifique ci-dessus de la roue composite (2), ce selon les applications et les véhicules concernés.
En outre, l’invention permet d’optimiser le dimensionnement des composants de la transmission soumis aux efforts liés à l’utilisation du système de stationnement.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés aux dessins annexés. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention.

Claims (10)

  1. Dispositif de stationnement (1) pour véhicule automobile, en particulier pour véhicule électrique, comprenant un premier organe (2) solidaire en rotation d’un élément rotatoire (3) de la chaîne de transmission de mouvement du moteur vers les roues, et un second organe (4) commandé et configuré pour venir sélectivement en prise avec le premier organe (2) en vue de son immobilisation en rotation autour de son axe (AR), le premier organe (2) se présentant sous la forme d’une roue composite, avec une première composante (5) solidaire de l’élément rotatoire (3) et une seconde composante (6), avec un corps principal annulaire (6’) s’étendant sensiblement autour de, voir entourant, la première composante (5) et pourvu sur sa périphérie extérieure de sites (7) d’accrochage pour le second organe (4), les deux composantes (5 et 6) étant mutuellement reliées, avec assujettissement en rotation, par l’intermédiaire de plusieurs liaisons par imbrication (8) localisées, réparties circulairement autour de l’axe (AR) du premier organe (2), ces liaisons multiples (8) correspondant à des engagements de dents ou de pattes (9), situées au niveau de la périphérie extérieure de la première composante interne (5) et s’étendant préférentiellement selon la direction de l’axe (AR), respectivement dans des logements ou sites de réception (10) situés au niveau de la périphérie intérieure de la seconde composante externe (6), dispositif (1) caractérisé en ce que les corps (11) formant ou renfermant les logements ou sites de réception (10) et/ou les dents ou pattes (9) sont, au moins en partie, déformables élastiquement sous l’effet d’une transmission de couple entre les première et seconde composantes (5 et 6).
  2. Dispositif de stationnement selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque corps (11) formant un site de réception (10) présente une constitution au moins partiellement flexible, configurée pour se déformer élastiquement sous l’effet de la transmission d’un couple d’intensité supérieure à une valeur déterminée entre les premières et secondes composantes (5 et 6) de la roue composite (2), ces corps (11) étant solidaires de la périphérie intérieure du corps annulaire (11) de la seconde composante externe (6) et faisant état d’une résistance/propension à la déformabilité différente selon le sens de transmission du couple.
  3. Dispositif de stationnement selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que chaque corps (11) formant un site de réception (10) comporte une première portion de paroi ou de branche (11’) avec une extrémité (11’) reliée au corps annulaire (11) de la seconde composante externe (6), préférentiellement formée d’un seul tenant avec celui-ci sur sa périphérie intérieure, et une seconde portion de paroi ou de branche (11’’) avec une extrémité libre, le logement ou site (10) recevant la dent ou patte (9) concernée étant formé entre ces deux portions (11’ et 11’’).
  4. Dispositif de stationnement selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que chaque corps (11) formant un site de réception (10) consiste en un crochet, en C ou en U, coplanaire avec le corps annulaire (11) de la seconde composante externe (6), les différents corps (11) formant sites (10) étant préférentiellement mutuellement séparés et indépendants et reliés par une ou deux extrémités à la périphérie intérieure de la seconde composante externe (6).
  5. Dispositif de stationnement selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les différents corps (11) formant sites (10) sont reliés entre eux de manière à constituer une structure d’un seul tenant.
  6. Dispositif de stationnement selon la revendication 5, caractérisé en ce que la structure d’un seul tenant, constituée par le regroupement des différents corps (11) formant sites (10), comprend un corps circulaire interne (12) pourvu d’une pluralité de portions de paroi ou de branche (11’ et 11’’) s’étendant radialement vers l’extérieur depuis la périphérie extérieure dudit corps interne (12), lesdites portions de paroi ou de branche (11’ et 11’’) étant alternativement reliées ou non au corps annulaire (11) de la seconde composante externe (6), dans laquelle la structure d’un seul tenant (11’, 11’’ et 12) est située de manière coplanaire, chaque intervalle entre deux portions de paroi ou de branche successives (11’, 11’’) pouvant former un site ou logement (10).
  7. Dispositif de stationnement selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les matériaux constitutifs de la première composante interne (5) et de la seconde composante externe (6) consistent en des aciers spéciaux utilisés pour la fabrication des arbres de transmission, comme par exemple l’acier SAE 1552 modifié ou l’acier 46MnVS3 modifié, l’élément rotatoire (3) correspondant par exemple à un arbre intermédiaire de transmission de mouvement.
  8. Dispositif de stationnement selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la seconde composante externe (6) du premier organe (2) forme une roue à rochet et en ce que le second organe (4) consiste en un cliquet pivotant.
  9. Groupe de propulsion de véhicule électrique pourvu d’un dispositif de stationnement apte à immobiliser au moins une roue du véhicule, caractérisé en ce que le dispositif de stationnement est un dispositif (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 8.
  10. Véhicule électrique comprenant un groupe de propulsion selon la revendication 9 et un dispositif de stationnement (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 8.
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