WO2020216870A1 - Systeme de transmission de couple pour un vehicule hybride ou electrique - Google Patents

Systeme de transmission de couple pour un vehicule hybride ou electrique Download PDF

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WO2020216870A1
WO2020216870A1 PCT/EP2020/061396 EP2020061396W WO2020216870A1 WO 2020216870 A1 WO2020216870 A1 WO 2020216870A1 EP 2020061396 W EP2020061396 W EP 2020061396W WO 2020216870 A1 WO2020216870 A1 WO 2020216870A1
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clutch
stator
clutch device
transmission system
axis
Prior art date
Application number
PCT/EP2020/061396
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Hervé MAUREL
Camélia JIVAN
Thierry Guinot
Christophe Dhalleine
Arnaud DOLE
Strbac DEJAN
Ciftcioglu MERT
Christian Finger
Hugues TAVERNE
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Valeo Embrayages
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    • F16D25/00—Fluid-actuated clutches
    • F16D25/10—Clutch systems with a plurality of fluid-actuated clutches

Definitions

  • the invention relates to a torque transmission system for an electric or hybrid vehicle, in particular for an electric or hybrid motor vehicle.
  • the invention applies more particularly to hybrid vehicles and electric vehicles.
  • the speeds of an electric machine can be very high, greater than or equal to 15,000 revolutions per minute, for example, especially for two-speed electric transmission chains.
  • a transmission typically a transmission with a speed reduction device to achieve desired output speed and torque levels at each wheel, and a differential to vary speed between two laterally opposed wheels.
  • the invention provides a solution to this problem.
  • the invention relates to a transmission system for a vehicle, in particular for a hybrid or electric motor vehicle, comprising:
  • an electric machine arranged around an X axis and comprising a stator, a rotor and an output member, the output member of the electric machine being driven in rotation by the rotor about the X axis,
  • the clutch device is disposed at least in part inside the stator.
  • the clutch device is arranged at least in part in the space radially separating the X axis and the stator.
  • the clutch device is arranged at least in part in the space radially separating the X axis and the stator.
  • the stator here comprises both a stator body and a winding.
  • the transmission system may also have one or more of the following features:
  • the electric machine has a cavity extending around the X axis and the clutch device has a protuberance also extending around the X axis and disposed in the cavity of the electric machine.
  • the protuberance may be in the form of a cylindrical, conical or frustoconical protuberance, a dome or a boss.
  • the protrusion can have several floors, each floor can have one of these shapes.
  • only the protuberance is disposed in the cavity of the electrical machine.
  • stator rotor and output member of the electric machine
  • the stator has a stator body and a winding.
  • the stator body is tubular in shape and extends along the X axis.
  • the coil extends axially along the stator body.
  • the clutch device is axially offset from the stator body.
  • the winding projects axially from the stator body, at least in the direction of the clutch device.
  • the clutch device is disposed at least in part inside the coil. In other words, the clutch device is disposed at least in part in the space radially separating the X axis and the coil.
  • the clutch device is disposed at least partly inside the winding but outside the stator body.
  • stator body By inside of the stator body is meant the space axially separating the X axis and the stator body. By outside of the stator body is meant the space outside the space axially separating the X axis and the stator body.
  • the winding comprises winding heads which are formed in the part of the winding projecting axially from the stator body.
  • the clutch device is arranged at least in part inside the winding heads. In other words, the clutch device is arranged at least partly in the space radially separating the X axis and the winding heads.
  • the clutch device comprises a first input member, a first output member and a first clutch extending circumferentially around the axis X, the first clutch being able to interrupt the transmission of a torque between the first member. input and the first output member of the clutch device.
  • the first input member of the clutch device is driven by the output member of the electrical machine and disposed at least in part inside the stator.
  • the first clutch is located outside the stator.
  • the first input member of the clutch device is disposed at least in part in the space radially separating the X axis and the stator.
  • the first input member of the clutch device is disposed at least in part inside the coil. In other words, the first input member of the clutch device is disposed at least in part in the space radially separating the X axis and the coil.
  • the first input member of the clutch device is disposed at least in part inside the winding but outside the stator body.
  • the first input member of the clutch device is disposed at least in part inside the winding heads. In other words, the first input member of the clutch device is disposed at least in part in the space radially separating the X axis and the winding heads.
  • the first input member of the clutch device is rotated by the output member of the electric machine about the X axis.
  • the first entrance organ includes an entrance veil.
  • the entry web is arranged between the rotor of the electric machine and the first clutch.
  • the output member of the electric machine and the first input member of the clutch device are mounted integral in rotation about the axis X by virtue of a first rotational coupling connection which is arranged partially or totally at the same time. 'inside the stator, in particular inside the winding, but outside the stator body.
  • the stator generally has the shape of a tube having an internal diameter and an external diameter and whose axis of revolution is the X axis, the clutch device, in particular the first input member, being arranged at least in part. radially inside the inside diameter of the stator.
  • the term “disposed at least partly inside the stator” therefore means the fact of being at least partly inside the tubular shape of the stator.
  • the clutch device further comprises a second input member, a second output member and a second clutch arranged around the axis X, the second clutch being able to interrupt the transmission of a torque between the second member of the clutch. 'input and the second output member of the clutch device.
  • the first and second clutches include friction discs.
  • the first and second clutches are arranged outside the protective casing of the electrical machine.
  • the transmission system further comprises a speed reduction device, the speed reduction device comprising a first reducer and a second reducer, the first reducer comprising a first input element driven in rotation by the first output member of the device. clutch and the second reducer comprising a second input element driven in rotation by the second output member of the clutch device.
  • the second input member of the clutch device is rotated by the output member of the electric machine about the X axis.
  • the second input device and the first input device have a common portion.
  • the clutch device can be realized by a double clutch and the transmission system can have two speed ratios, the double clutch allowing to select alternately one of the two speed ratios.
  • the introduction of a part of the clutch device inside the stator is particularly advantageous in a transmission architecture with two clutches and two speed reduction paths, because this type of architecture is generally very bulky.
  • the first output member of the clutch device is rotatably coupled to the first input member of the first reducer but not to the second input member of the second reducer.
  • the second output member of the clutch device is rotatably coupled to the second input member of the second reducer but not to the first input member of the first reducer.
  • the first reducer has a first speed ratio
  • the second reducer has a second speed ratio
  • the first gear ratio and the second gear ratio are different.
  • the first gear ratio is lower than the second gear ratio.
  • the first reducer has a speed ratio of between 0.2 and 1.
  • the second reducer has a speed ratio of between 0.25 and 1.5.
  • the first clutch and the second clutch are disposed outside the stator.
  • the first input member of the clutch device is rotated by the output member of the electric machine about the X axis, and the second input member of the clutch device is rotated by the 'output member of the electric machine around the X axis.
  • the first input member of the speed reduction device is rotated about the X axis by the first output member of the clutch device and the second input member of the speed reduction device is rotated around the X axis by the second output member of the clutch device.
  • the first input element of the speed reduction device is adapted to drive in rotation around the X axis a first input pinion and the second input element of the speed reduction device is able to drive in rotation around of the X axis a second input pinion.
  • the first input gear and the second gear are axially offset on the X axis.
  • the first clutch and the second clutch are axially offset from the stator.
  • the first input gear and the second input gear are axially offset from the first clutch and from the second clutch.
  • the first clutch and the second clutch are arranged axially between the stator of the electric machine on the one hand and the first input gear and the second input gear on the other hand.
  • the first clutch is arranged radially outside the second clutch and the first clutch radially covers the second clutch. In other words, there is a plane perpendicular to the X axis passing through the first clutch and the second clutch.
  • the first input member of the clutch device comprises, radially from the inside to the outside, a radially internal portion at least partially disposed inside the stator, an axial unevenness portion and a radially outer portion, the radially inner portion being offset axially, in the direction of the electrical machine, relative to the radially outer portion by virtue of the axial unevenness portion.
  • the shape of the axial unevenness portion of the first input member of the clutch device makes it possible to introduce at least part of the first input member inside the stator.
  • the radially outer portion of the first input member is disposed outside the stator, in particular at least partially radially outside the inner diameter of the stator.
  • the radially outer portion of the first input member includes at least a portion which is further from the X axis than the inside diameter of the stator and which is axially offset from the stator.
  • the axial drop portion may be an axial drop step, the radially outer portion and the radially inner portion of the first input member being connected by this axial drop step.
  • the first input member of the clutch device comprises a first splined hub rotatably coupled with a complementary splined portion of the output member of the electrical machine.
  • the first splined hub is located partly inside the stator, especially inside the winding.
  • the first splined hub is rotatably coupled with a complementary splined portion of the output member of the electrical machine.
  • the first rotational coupling connection between the output member of the electrical machine and the first input member of the clutch device is therefore formed by this first splined hub and the complementary splined portion of the output member of the electric machine.
  • the first splined hub is formed on the radially inner portion of the first input member.
  • the radially internal portion comprises this first splined hub and an annular part developing radially around the X axis. This annular part can extend radially outwards from the splined hub to the leveling step. According to one embodiment, the radially internal portion comprises this first splined hub and a portion in the form of a cone section extending, from the first splined hub, radially outwardly away from the electrical machine.
  • the radially outer portion also comprises an annular portion developing radially around the X axis. This annular portion of radial extension may extend radially outward from the axial drop portion.
  • the first input member of the clutch device includes a first input disc carrier.
  • the second input member of the clutch device includes a second input disc carrier.
  • the second entry disc holder and the first entry disc holder are formed on two pieces attached to each other.
  • the radially inner portion and the axial drop portion are formed on the entry wall.
  • the first input disc carrier is connected to the first spline hub via the input web.
  • the second input disc carrier is connected to the first splined hub via the input web and the first input disk carrier,
  • the first splined hub has splines on its external diameter and the complementary splined portion of the output member has splines on its internal diameter.
  • the first splined hub is housed radially inside the first complementary hub.
  • the electric machine includes a protective casing.
  • the clutch device comprises friction discs arranged outside the protective casing of the electric machine.
  • the first clutch and the second clutch include friction discs arranged outside the protective casing of the electrical machine.
  • the transmission system comprises a first module comprising the electric machine with its protective casing, and a second module comprising the clutch device, the first module and the second module each being able to be pre-assembled before being coupled to one another. 'other.
  • the first module and the second module are coupled through the first mating link.
  • the second module may be a clutch module incorporating a system for actuating the clutch device.
  • the protective casing of the electric machine is mounted to be movable in rotation relative to the output member of the electric machine, in particular by means of a bearing, for example a rolling bearing.
  • the housing of the electrical machine includes a shoulder on which the bearing rests, in a direction opposite to the clutch device.
  • the housing is formed to bypass the winding heads so as to allow the radial superposition of the first splined hub, the complementary splined portion of the output member of the electrical machine, and the bearing.
  • the first output member of the clutch device comprises a radially inner portion and a radially outer portion, the radially inner portion being offset axially, in the direction of the electrical machine, relative to the radially outer portion.
  • the second output member of the clutch device comprises a radially inner portion and a radially outer portion, the radially inner portion being offset axially, in the direction of the electrical machine, relative to the radially outer portion.
  • the first output member comprises at least one portion of axial drop, the radially outer portion and the radially inner portion of the first output member being connected by this portion of axial drop.
  • the second output member comprises at least one axial drop portion, the radially outer portion and the radially inner portion of the second output member being connected by this axial drop portion.
  • the radially internal portion of the first output member may be disposed at least partly inside the stator, in particular inside the winding, but outside the stator body.
  • the radially internal portion of the second output member can be arranged inside the stator, in particular inside the winding, but outside the stator body.
  • the radially outer portion of the first output member is disposed outside the stator.
  • the radially outer portion of the second output member is disposed outside the stator.
  • the axial slope portion of the first output member of the clutch device, the axial slope portion of the second output member of the clutch device, and the axial slope portion of the first input member of the clutch device are nested in each other.
  • the first output member of the clutch device 10) and the first input element of the speed reduction device are mounted integral in rotation about the axis X by virtue of a second rotational coupling connection which is partially arranged. or totally inside the stator, in particular inside the winding, but outside the stator body.
  • the first input member of the speed reduction device comprises a splined portion and the radially inner portion of the first output member comprises a second splined hub rotatably coupled about the X axis with the splined portion of the first input member of the speed reduction device.
  • the second output member of the clutch device and the second input member of the speed reduction device are rotatably mounted about the X axis by means of a third rotational coupling link
  • the second input member of the speed reduction device comprises a splined portion and the radially inner portion of the second output member comprises a third splined hub rotatably coupled about the X axis with the splined portion of the second input member of the speed reduction device.
  • the second splined hub extends axially towards the electrical machine.
  • the third splined hub extends axially in a direction opposite to the electrical machine.
  • the first input element of the first gearbox is a first driveshaft.
  • the second input element of the second reducer is a second transmission shaft.
  • the first driveshaft extends radially inside the second driveshaft, along the X axis.
  • the second drive shaft is a hollow shaft.
  • the first clutch includes a first multi-plate assembly having a plurality of input disks and a plurality of output disks arranged to rub against each other when pressure is axially exerted on these input and output disks.
  • the second clutch includes a second multi-plate assembly having a plurality of input disks and a plurality of output disks arranged to rub against each other when pressure is axially exerted on these input and output disks.
  • the first multi-disc assembly and the second multi-disc assembly are disposed outside the protective casing of the electrical machine.
  • the input discs of the first clutch are mounted so as to rotate with the first input disc carrier.
  • the output discs of the first clutch are mounted so as to rotate with the second input disc carrier.
  • the input discs of the second clutch are mounted so as to rotate with the second input disc carrier.
  • the output discs of the second clutch are mounted integral in rotation with the second output disc carrier.
  • the first entry disc holder and the second entry disc holder are attached to each other and together with the entry web form a rigid sub-assembly.
  • the first splined hub is arranged entirely inside the stator, in particular inside the winding, but outside the stator body.
  • the inlet web is arranged at least partly inside the stator, in particular inside the winding, but outside the stator body.
  • the first and second clutches are at least partially radially outside the inside diameter of the stator. Thus, the radial size of the electrical machine is reduced.
  • the transmission system is powered only by one or more electrical machines.
  • the torque transmission system is configured so that only the electric machine is able to supply the torque flowing from the clutch device to the speed reduction device.
  • the transmission system can be electric. In other words, the transmission system does not have an internal combustion engine and a drive member intended to be driven by an internal combustion engine.
  • the clutch device and the speed reduction device are only driven by the electric machine.
  • Such an electric transmission system can nevertheless be used in a hybrid vehicle provided with this electric transmission system and another thermal or hybrid transmission system.
  • FIG.l is a block diagram of a first embodiment of the torque transmission system.
  • FIG.2 shows a perspective diagram of the first embodiment of the torque transmission system.
  • FIG.3 shows a sectional view of the first embodiment of the torque transmission system.
  • FIG.4 shows a sectional view of the clutch device of the first embodiment of the torque transmission system.
  • FIG.5 shows a sectional view of the connection between a clutch device and an electric machine of a second embodiment of the torque transmission system.
  • FIG. 1 A block diagram of a first embodiment of the invention is shown in FIG. 1.
  • This block diagram represents a transmission system 1 for an electric motor vehicle. This is a transmission system driven only by a electric source. This electric transmission system can drive two laterally opposite wheels of the vehicle.
  • Transmission system 1 includes:
  • an electric machine 20 arranged around an X axis and comprising a stator 21, a rotor 22 and an output member 23, the output member 23 of the electric machine 20 being driven in rotation by the rotor 22 around the 'X axis, and
  • stator is understood here to mean the member comprising the stator body and the winding.
  • stator 21 the rotor 22 and the output member 23 of the electric machine extend
  • the clutch device 10 is placed in part inside the stator 21, that is to say in the space radially separating the X axis and the stator 21.
  • the electric machine 20 has a cavity 29 extending around the X axis and the clutch device has a protuberance 19 also extending around the X axis and arranged in the cavity 29 of the electric machine 20.
  • the protuberance here has an end zone which is cylindrical and a base which is frustoconical.
  • the protuberance 19 is disposed in the cavity 29 of the electrical machine 20.
  • the clutch device 10 comprises friction discs (not shown in Figure 1) arranged outside the protective casing 25 of the electrical machine 20.
  • a speed reduction device 40 is driven by the clutch device 10.
  • a differential not shown diagrammatically in FIG. 1, then transmits the torque leaving the speed reduction device 40 to two laterally opposite wheels. of the vehicle.
  • This transmission system 1 is also shown in perspective in FIG. 2.
  • the transmission system 1 according to the first embodiment is shown in section in Figure 3.
  • the stator body 211 is tubular in shape and extends along the X axis.
  • the coil 212 extends axially along the stator body 211. Note that the coil 212 projects axially from the stator body 211, towards the clutch device 10.
  • the coil 212 comprises coil heads which are formed in the part of the coil 212 projecting axially from the stator body 211.
  • the clutch device 10 is axially offset relative to the stator body 211.
  • the clutch device 10 is disposed partly inside the coil 212, that is to say in the space radially separating the X axis and winding 212, but outside the stator body 211.
  • the clutch device 10 comprises a first input member 101, a first output member 102 and a first clutch 100 extending circumferentially around the axis X.
  • the first clutch 100 is adapted to interrupt the transmission of a torque between the first input member 101 and the first output member 102 of the clutch device 10.
  • the clutch device 10 also comprises a second input member 201, a second output member 202 and a second clutch 200 arranged around the X axis.
  • the second clutch 200 is able to interrupt the transmission of a torque between the second input member 201 and the second output member 202 of the clutch device 10.
  • the clutch device 10 is therefore here a double clutch.
  • the first clutch 100 is arranged radially on the outside of the second clutch 200, radially covering the second clutch 200. This arrangement of the clutches also saves space axially.
  • the double clutch mechanism 10 can be in an axial configuration, the first clutch 100 being located in front of the second clutch 200.
  • the first clutch 100 and the second clutch 200 comprise friction discs arranged outside the protective casing 25 of the electric machine 20.
  • the first input member 101 of the clutch device 10 is driven, integrally in rotation, by the output member 23 of the electric machine around the axis X.
  • the second input member 201 of the clutch device is also driven, integrally in rotation, by the output member 23 of the electric machine 20 around the axis X.
  • the first input member 101 and the second input member 201 of the clutch device 10 have a common portion.
  • the speed reduction device 40 comprises a first reducer 410 and a second reducer 420.
  • the first reducer 410 comprises a first input element 411 driven in rotation by the first output member 102 of the clutch device 10 and the second reducer 420 comprises a second input element 412 driven in rotation by the second output member 202 of the clutch device 10.
  • the transmission system 1 can thus have two gear ratios, the double clutch making it possible to alternately select one of these two gear ratios.
  • the first reducer 410 has a first speed ratio
  • the second reducer 420 has a second speed ratio, the first speed ratio being less than the second speed ratio.
  • the first gear ratio is between 0.2 and 1 and the second gear ratio is between 0.25 and 1.5.
  • the speed reduction device 40 comprises:
  • the first reducer 410 arranged to transmit a torque between the first input element 411 of the speed reduction device and the transmission shaft 45, according to the first gear ratio.
  • the second reduction gear 420 arranged to transmit a torque between the second input element 412 of the speed reduction device 40 and the transmission shaft 45 according to the second gear ratio.
  • connection element 46 arranged to allow or interrupt the mutual training in rotation between the first input element 411 of the first reducer 410 and the transmission shaft 45.
  • the clutches 100 and 200 are placed kinematically as close as possible to the electric machine 20, upstream of the reduction devices, which means that the two clutches 100 and 200 are placed in a portion of the transmission chain where the torque is greatest. low. As these are progressive friction clutches, this makes it possible to have better compactness of the clutches 100, 200.
  • the first reducer 410 and the second reducer 420 include a gear train.
  • gear trains can be mounted to bubble in the oil.
  • the first reducer 410 having a lower speed ratio than the second reducer 420, the first reducer is used to propel the vehicle at relatively low speeds, and the second reducer is used to propel the vehicle at relatively high speeds.
  • the first reducer 410 comprises the first input element 411 which is integral in rotation with a first input pinion 415, and a first toothed wheel 416 here directly meshing with the first input pinion 415.
  • the second reducer 420 comprises the second input element 412 which is integral in rotation with a second input pinion 421, and a second toothed wheel 422 here meshing directly with the second input pinion 421.
  • the output toothed wheels 416 and 422 rotate around the Y axis.
  • the second input shaft is a hollow shaft 412 and the first input element 411 is a shaft which extends inside this hollow shaft 412.
  • the second input shaft 412 and the first input shaft 411 are coaxial.
  • the first input shaft 411 can be formed integrally with the pinion 415.
  • the second input shaft 412 can be formed in one piece. with pinion 421.
  • connection element 46 is arranged to allow the mutual driving in rotation between the first input element 411 and the transmission shaft 45 of the speed reduction device 40, when the first clutch 100 is closed, and to interrupt the mutual driving between the first input element 411 and the shaft 45 of the speed reduction device 40 when the first clutch 100 is open.
  • the second toothed wheel 422 is integral in rotation with the transmission shaft 45, for example via splines.
  • the first toothed wheel 416 can be made integral in rotation with the transmission shaft 45, through the intermediary of the connection element 46.
  • the first toothed wheel 416 is rotatably mounted on a portion of the drive shaft.
  • the transmission system further comprises an actuator capable of passing the connection element 46 from a first operating mode in which the first toothed wheel 416 is rotatably secured to the transmission shaft 45 to a second operating mode. wherein the first toothed wheel 416 is rotatable relative to the transmission shaft 45.
  • the connection element here is a synchronizer 46.
  • the synchronizer 46 comprises a hub 461 integral in rotation with the transmission shaft 45.
  • the synchronizer 46 comprises a synchronization ring 462 forming with the first toothed wheel 416 a bevel clutch by friction.
  • the synchronizer 46 further comprises a slide 463 integral in rotation with the hub 461.
  • the slide 463 can slide axially, parallel to the X axis, relative to the hub 461.
  • the slide 463 comprises teeth 467 and the first wheel of output 416 comprises complementary teeth 468 able to cooperate with teeth 467 of slide 63, to drive at the same speed the slide 463 (and therefore the transmission shaft 45) and the first output wheel 416 during the first operating mode .
  • the conical friction connection allows a gradual change of speed between the second operating mode and the first operating mode of the synchronizer. Friction occurs between the first toothed wheel 416 and the synchronization ring 462 as long as the speeds of the first toothed wheel 416 and the driveshaft 45 are not substantially equal.
  • the actuator moves the player 463 to engage the connection element 46.
  • the differential 80 then transmits the torque from the speed reduction device 40 to two opposite wheels of the vehicle.
  • a speed reduction stage is also formed with an output pinion 49 rotatably integral with the transmission shaft 45 and a toothed wheel output 81 arranged at the input of the differential, the output toothed wheel 81 meshing with the pinion 49.
  • the torque transmission system 1 further comprises a parking brake mechanism comprising a locking toothed wheel 70 mounted in rotation on the second torque input element 412 of the speed reduction device 40 ( Figure 3).
  • the locking toothed wheel 70 is associated with a locking lever (not shown) controlled and movable between a locking position in which it engages in the teeth of the locking toothed wheel so as to prevent the rotation drive. of the second torque input element 412, and a release position in which it is disengaged from the teeth of the locking toothed wheel 70 so as to allow the rotation of the second torque input element 412.
  • the first input member 101 is disposed partly inside the stator 21, that is to say in the space radially separating the X axis and the stator. More precisely, the first input member 101 of the clutch device is disposed partly inside the coil, that is to say in the space radially separating the X axis and the coil, in particular at the inside the winding heads, but outside the stator body.
  • the output member 23 of the electric machine 20 and the first input member 101 of the clutch device 10 are mounted integral in rotation about the axis X by virtue of a first rotational coupling connection which is located at inside the stator 21, in particular inside the winding 212, but outside the stator body 211.
  • the transmission system comprises a first module comprising the electric machine 20 with its protective casing 25 and a second module comprising the clutch device 10, the first module and the second module each being able to be pre-assembled before being coupled. 'to each other, in particular via the first coupling link.
  • the second module may be a clutch module integrating the actuation system 30 of the clutch device.
  • the stator 21 has the overall shape of a tube whose axis of revolution is the X axis and having an internal diameter 27 and an external diameter 28.
  • the clutch device 10, in particular its first input member 101, is disposed in part radially inside the internal diameter 27 of the stator 21.
  • the first clutch 100 and the second clutch 200 are arranged outside the stator.
  • the first input gear 415 and the second gear 421 are axially offset on the X axis and also offset axially with respect to the first clutch and with respect to the second clutch.
  • the first clutch 100 and the second clutch 200 are arranged axially between, on the one hand, the stator 21 of the electric machine 20 and, on the other hand, the first input pinion 411 and the second input pinion 421. It is noted that with this architecture, it is
  • the first input member 101 of the clutch device 10 comprises, radially from the inside to the outside, a radially internal portion 1011 at least partly disposed inside the stator 21, an axial unevenness portion 1013 and a radially outer portion 1012, the radially inner portion 1011 being offset axially, in the direction of the electrical machine 20, relative to the radially outer portion 1012 by virtue of the axial drop portion 1013.
  • the axial slope portion 1013 comprises an axial slope step.
  • the radially outer portion 1012 of the first input member 101 is arranged outside the stator 21, in particular at least partially radially outside the inner diameter 27 of the stator 21.
  • the radially internal portion 1011 of the first input member 101 comprises a first splined hub 1015 rotatably coupled with a complementary splined portion of the output member 23 of the electric machine 20.
  • the first rotational coupling connection between the output member 23 of the electric machine 20 and the first input member 101 of the clutch device 10 is therefore formed by this first splined hub 1015 and the complementary splined portion of the output member 23 of the electric machine 20.
  • the radially internal portion 1011 of the first input member e also comprises a portion in the form of a cone section extending from the first splined hub 1015 radially outwardly away from the electrical machine 20.
  • the radially outer portion 1012 includes an annular portion extending radially around the X axis. This annular radially extending portion extends radially outward from the drop step.
  • the first input member 101 of the clutch device comprises a first input disk carrier 106 and the second input member 201 of the clutch device 10 comprises a second input disk carrier 206.
  • the second disk carrier d The entry 206 and the first entry disc holder 106 are formed on two pieces fixed to each other.
  • the first input member 101 comprises an input web or input flange which connects the first input disc carrier 106 to the first splined hub 1015.
  • the second input disk carrier 206 is also connected to the first splined hub 1015. via the entry veil, and the first entry disc holder 106.
  • the radially internal portion 1011 and the axial drop portion 1013 are formed on the entry web / entry flange.
  • the first splined hub 1015 has splines on its outer diameter and the complementary splined portion has splines on its internal diameter.
  • the first splined hub 1015 is housed radially inside the complementary splined portion of the output member 23 and can be driven in rotation by the latter.
  • the electric machine 20 comprises a protective casing 25 mounted to be movable in rotation relative to the output member 23 of the electric machine 20, in particular by means of a bearing 24, for example a rolling bearing.
  • the housing 25 is formed to bypass the winding heads 218 so as to allow the radial superposition of the first splined hub, the complementary splined portion of the output member 23 of the electrical machine 20, and of the bearing 24.
  • the housing 25 of the electrical machine 20 comprises a shoulder on which the bearing 24 rests, in a direction opposite to the clutch device 10.
  • the first output member 102 of the clutch device 10 comprises a radially inner portion and a radially outer portion, the radially inner portion being offset axially, in the direction of the electrical machine 20, relative to the radially outer portion.
  • the first output member comprises at least one portion of axial drop, the radially outer portion and the radially inner portion of the first output member being connected by this portion of axial drop.
  • the radially internal portion of the first output member 102 is disposed partly inside the stator 21, in particular inside the coil 212 but not outside the body of stator 211.
  • the radially outer portion of the first output member 102 is placed on the other hand outside the stator 21.
  • the second output member 202 of the clutch device 10 comprises a radially inner portion and a radially outer portion, the radially inner portion being offset axially, in the direction of the electrical machine 10, relative to the radially outer portion.
  • the second output member 202 comprises at least one axial tilt portion, the radially outer portion and the radially inner portion of the second output member 202 being connected by this axial tilt portion.
  • the axial drop portion 1013 of the first output member 102, the axial drop portion of the second output member 202, and the axial drop portion of the first input member 101 are nested within each other.
  • the first input shaft 411 of the speed reduction device 40 comprises a splined portion and the radially inner portion of the first output member.
  • 102 includes a second splined hub 1025 rotatably coupled about the X axis with the splined portion of the first input shaft 411.
  • the second output member 202 of the clutch device 10 and the second input shaft 412 of the speed reduction device 40 are mounted integral in rotation around the axis X by virtue of a third coupling connection in rotation.
  • the second input shaft 412 of the speed reduction device 40 comprises a splined portion and the radially inner portion of the second output member comprises a third splined hub 2025 rotatably coupled about the X axis with the splined portion of the second shaft input 412.
  • the second splined hub 1025 extends axially in the direction of the electrical machine 20 while the third splined hub 2025 extends axially in a direction opposite to the electric machine 20.
  • the first clutch 100 includes a first multi-plate assembly having a plurality of input disks 103 and a plurality of output disks 104 arranged to rub against each other when pressure is axially exerted on these input and output disks.
  • the second clutch 200 includes a second multi-plate assembly having a plurality of input disks 203 and a plurality of output disks 204 arranged to rub against each other when pressure is axially exerted on these input and output disks.
  • the input discs 103 of the first clutch 100 are rotatably mounted with the first input disc holder 106 and the output discs of the first clutch 100 are rotatably mounted with a first output disc holder 110.
  • the input discs 203 of the second clutch are mounted in rotation with the second input disc holder 206 and the output discs 204 of the second clutch 200 are rotatably mounted with a second output disc holder 210.
  • the first entry disc holder 106 and the second entry disc holder 206 are attached to each other and together with the entry web / entry flange form a rigid sub-assembly.
  • the first outlet member 102 comprises a first outlet web which connects the first outlet disc holder 110 to the second splined hub 1025.
  • the second outlet member 202 comprises a first outlet web which connects the second outlet disc holder 210 to the third splined hub 2025
  • the clutch device 10 is a mechanism with double clutches 10, preferably of the type with double wet clutches.
  • the first clutch 100 and the second clutch 200 are advantageously of the multidisc type.
  • Each multi-disc clutch comprises on the one hand a plurality of input discs 103, 203, such as for example flanges, and on the other hand a plurality of output discs 104, 204, such as for example friction discs.
  • the first input member 411 is rotatably coupled to the output member 23 of the electric machine 20 via the first clutch 100.
  • the first input member 411 is driven by the output member of the machine. electric 23 in rotation when the first clutch 100 is configured in a so-called engaged position.
  • the first input element 411 is rotatably decoupled from the output member of the electrical machine when the first clutch 100 is configured in a so-called disengaged position.
  • the second input element 412 is rotatably coupled to the output member 23 of the electric machine 20 via the second clutch 200.
  • the second input member 412 is driven by the output member. output of the rotating electric machine when the second clutch 200 is configured in an engaged position.
  • the second input element 412 is rotatably decoupled from the output member of the electrical machine when the second clutch 200 is configured in a so-called disengaged position.
  • the first clutch 100 and the second clutch 200 are arranged to alternately transmit a so-called input power from the output member 23 of the electric machine 20, to one of the two transmission shafts 411, 412, as a function of the respective configuration of each clutch 100 and 200.
  • a first axial bearing 117 is interposed between the first output member 102 and the first input member 101 in order to be able to transmit axial forces during operation of the clutch module despite the different rotation speeds at which the member can respectively rotate. output 23 of the electric machine 20 and the first input element 411.
  • a second axial bearing 116 is interposed between the first output member 102 and the second output member 202 in order to be able to transmit an axial force between the two output members 102, 202 which can rotate at different speeds.
  • first and second clutches 100, 200 are configured in a different configuration.
  • the input disc holder 106 includes a heel 118 which bears radially on a support bearing 15 arranged to support the radial load of the clutch mechanism 10.
  • the clutch device 10 is assembled on an actuation system 30 of the clutch device 10, thereby forming a clutch module.
  • the first and second clutches 100 and 200 of the clutch device 10 are controlled by the actuation system 30 which is arranged to be able to configure them in any configuration between the engaged configuration and the disengaged configuration.
  • the actuation system 30 comprises:
  • a first actuator 32 arranged to configure the first clutch 100 in a configuration between the engaged configuration and the disengaged configuration
  • a second actuator 33 arranged to configure the second clutch 200 in a configuration between the engaged configuration and the disengaged configuration
  • a housing 34 in which are housed at least part of the first and second actuators 32, 33.
  • the first actuator 32 is linked to the first clutch 100 via, on the one hand, a first decoupling bearing 36 and, on the other hand, a first force transmission member 38.
  • the first decoupling bearing 36 is arranged. to transmit axial forces generated by the first actuator 32 to the first force transmission member 38.
  • the first force transmission member 38 is arranged to transmit an axial force, exerted parallel to the longitudinal axis X, to the first clutch 100 in order to be able to move aside or press the first input discs against the first output discs 104.
  • first clutch 100 When the first input discs 103 are separated from the first output discs 104, then the first clutch 100 is configured in its disengaged configuration. In contrast, when the first input discs are pressed against the first output discs 104, then the first clutch 100 is configured in its engaged configuration.
  • the second actuator 33 is linked to the second clutch 200 via, on the one hand, a second decoupling bearing 37 and, on the other hand, a second force transmission member 39.
  • the second decoupling bearing 37 is arranged. for transmitting axial forces generated by the second actuator 33 to the second force transmission member 39.
  • the second force transmission member 39 is generally located axially between the first input disk carrier 106 and the first force transmission member 38.
  • the second force transmission member 39 is arranged to transmit an axial force to the second clutch 200 so as to be able to move aside or press the second input discs 203 against the second output discs 204.
  • the second clutch 200 is configured in its disengaged configuration.
  • the second clutch 200 is configured in its engaged configuration.
  • the clutch device 100 When the clutch device 100 is assembled to the actuation system 30, as can be seen in Figures 3 and 4, the clutch device 100 is fitted at an axial end of the cylindrical seat 35 of the housing 34 of the actuation system. 30.
  • the support bearing 15 bears radially against the cylindrical surface 35 of the casing 34 by means of its inner annular ring 151.
  • the lubricating ring 31 is located in an axially intermediate position. between the support bearing 15 and the output disc holders 102, 202. More particularly, the lubricating ring 31 is located axially against the support bearing 15, through an axial bearing against its inner annular ring 151.
  • the clutch device 10 is axially locked to allow an axial force to be transmitted from the system
  • the cylindrical bearing surface 35 of the housing 34 comprises a circumferential groove visible in FIG. 4.
  • the circumferential groove houses a stop ring (not referenced) which makes it possible to achieve a stop axial of the lubricating ring 31 relative to the casing 34 of the actuating system 30.
  • the lubricating ring 3 bears axially against the stop ring which is for example snapped into the groove.
  • the double clutch 10 further comprises a hydraulic circuit making it possible to convey hydraulic fluid to the first 100 and second 200 clutch.
  • the casing 34 of the actuation system 30 comprises a channel (not referenced) allowing a hydraulic fluid to circulate.
  • the channel comprising an axial extension portion and a radial extension portion located at the front axial end of the axial extension portion.
  • the axial extension portion of the channel extends axially along the cylindrical seat 35 of the housing 34 which is located radially inside the first 32 and second 33 actuators and which extends axially beyond said first 32 and second 33 actuators, towards the electrical machine 20.
  • the radial extension portion of the channel is in fluid communication with at least one lubrication channel of the lubricating ring 31.
  • FIG. 5 is shown a detail sectional view of a second embodiment of the invention.
  • the output member 23 of the electric machine 20 and the first input member 101 of the clutch device 10 are rotatably mounted about the axis X by virtue of a first rotational coupling connection which is arranged here completely inside the stator 21, particularly inside the winding 212 but outside the stator body 211.
  • the inlet web is arranged at least partly inside the stator. 21, in particular inside the coil 212 but outside the stator body 211.

Abstract

Système de transmission (1) pour un véhicule, en particulier pour un véhicule automobile hybride ou électrique, comprenant : - une machine électrique (20) agencée autour d'un axe X et comprenant un stator (21), un rotor (22) et un organe de sortie (23), l'organe de sortie (23) de la machine électrique (20) étant entraîné en rotation par le rotor (22) autour de l'axe X, - un dispositif d'embrayage (10), le dispositif d'embrayage (10) étant disposé au moins en partie à l'intérieur du stator (21).

Description

Description
Titre de l’invention : SYSTEME DE TRANSMISSION DE COUPLE POUR UN
VEHICULE HYBRIDE OU ELECTRIQUE.
L’invention concerne un système de transmission de couple pour un véhicule électrique ou hybride, notamment pour un véhicule automobile électrique ou hybride.
Etat de la technique antérieure
L’invention s’applique plus particulièrement aux véhicules hybrides et aux véhicules électriques. Les vitesses d’une machine électrique peuvent être très élevées, supérieures ou égales à 15000 tours par minutes par exemple, notamment pour des chaînes de transmission électriques à deux rapports.
Pour adapter la vitesse et le couple, G utilisation de moteurs électriques nécessite
généralement une transmission comportant un dispositif de réduction de vitesse permettant d’atteindre les niveaux de vitesse et de couple de sortie souhaités à chaque roue, et un différentiel pour faire varier la vitesse entre deux roues latéralement opposées.
Pour s’adapter aux différents régimes du véhicule, il est connu d’utiliser des embrayages qui permettent de sélectionner le rapport de réduction souhaité au niveau du dispositif de réduction de vitesse. Ce type de dispositif est par exemple divulgué dans le document DE102016202723.
L’association d’un dispositif d’embrayage et d’une machine électrique est néanmoins difficile à réaliser dans certains environnements dans lesquels l’espace disponible est limité.
L’invention apporte une solution à ce problème.
Présentation de l’invention
A cet effet, l’invention concerne un système de transmission pour un véhicule, en particulier pour un véhicule automobile hybride ou électrique, comprenant :
- une machine électrique agencée autour d’un axe X et comprenant un stator, un rotor et un organe de sortie, l’organe de sortie de la machine électrique étant entraîné en rotation par le rotor autour de l’axe X,
- un dispositif d’embrayage,
caractérisé en ce que le dispositif d’embrayage est disposé au moins en partie à l’intérieur du stator.
Autrement dit, le dispositif d’embrayage est disposé au moins en partie dans l’espace séparant radialement l’axe X et le stator. Ainsi, en introduisant au moins une partie du dispositif d’embrayage à l’intérieur du stator, on réduit l’encombrement axial du système de transmission de couple.
Le stator comprend ici à la fois un corps de stator et un bobinage.
Le système de transmission peut comporter également une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :
La machine électrique présente une cavité s’étendant autour de l’axe X et le dispositif d’embrayage présente une protubérance s’étendant aussi autour de l’axe X et disposée dans la cavité de la machine électrique.
La protubérance peut avoir la forme d’une excroissance cylindrique, conique ou tronconique, d’un dôme ou d’un bossage. La protubérance peut présenter plusieurs étages, chaque étage pouvant présenter l’une de ces formes.
Selon un mode de réalisation, seule la protubérance est disposée dans la cavité de la machine électrique.
Le stator, le rotor et l’organe de sortie de la machine électrique s’étendent
circonférentieiiement autour de l’axe X.
Le stator est muni d’un corps de stator et d’un bobinage.
Le corps de stator est de forme tubulaire et s’étend le long de l’axe X.
Le bobinage s’étend axialement le long du corps de stator.
Le dispositif d’embrayage est axialement décalé par rapport au corps de stator.
Le bobinage dépasse axialement du corps de stator, au moins en direction du dispositif d’embrayage.
Le dispositif d’embrayage est disposé au moins en partie à l’intérieur du bobinage. Autrement dit, le dispositif d’embrayage est disposé au moins en partie dans l’espace séparant radialement l’axe X et le bobinage.
Le dispositif d’embrayage est disposé au moins en partie à l’intérieur du bobinage mais à l’extérieur du corps de stator.
On entend par intérieur du corps de stator, l’espace séparant axialement l’axe X et le corps de stator. On entend par extérieur du corps de stator, l’espace situé en dehors de l’espace séparant axialement l’axe X et le corps de stator.
Le bobinage comprend des têtes de bobinages qui sont formées dans la partie du bobinage dépassant axialement du corps de stator. Le dispositif d’embrayage est disposé au moins en partie à l’intérieur des têtes de bobinage. Autrement dit, le dispositif d’embrayage est disposé au moins en partie dans l’espace séparant radialement l’axe X et les têtes de bobinage.
Le dispositif d’embrayage comprend un premier organe d’entrée, un premier organe de sortie et un premier embrayage s’étendant circonférentiellement autour de l’axe X, le premier embrayage étant apte à interrompre la transmission d’un couple entre le premier organe d’entrée et le premier organe de sortie du dispositif d’embrayage.
Le premier organe d’entrée du dispositif d’embrayage est entraîné par l’organe de sortie de la machine électrique et disposé au moins en partie à l’intérieur du stator.
Le premier embrayage est disposé à l’extérieur du stator.
Autrement dit, le premier organe d’entrée du dispositif d’embrayage est disposé au moins en partie dans l’espace séparant radialement l’axe X et le stator.
Le premier organe d’entrée du dispositif d’embrayage est disposé au moins en partie à l’intérieur du bobinage. Autrement dit, le premier organe d’entrée du dispositif d’embrayage est disposé au moins en partie dans l’espace séparant radialement l’axe X et le bobinage.
Le premier organe d’entrée du dispositif d’embrayage est disposé au moins en partie à l’intérieur du bobinage mais à l’extérieur du corps de stator.
Le premier organe d’entrée du dispositif d’embrayage est disposé au moins en partie à l’intérieur des têtes de bobinage. Autrement dit, le premier organe d’entrée du dispositif d’embrayage est disposé au moins en partie dans l’espace séparant radialement l’axe X et les têtes de bobinage.
Le premier organe d’entrée du dispositif d’embrayage est entraîné en rotation par l’organe de sortie de la machine électrique autour de l’axe X.
Le premier organe d’entrée comprend un voile d’entrée.
Le voile d’entre est agencé entre le rotor de la machine électrique et le premier embrayage. L’organe de sortie de la machine électrique et le premier organe d’entrée du dispositif d’embrayage sont montés solidaires en rotation autour de l’axe X grâce à une première liaison d’accouplement en rotation qui est agencée partiellement ou totalement à l’intérieur du stator, en particulier à l’intérieur du bobinage, mais à l’extérieur du corps de stator.
Le stator a globalement une forme de tube présentant un diamètre intérieur et un diamètre extérieur et dont l’axe de révolution est l’axe X, le dispositif d’embrayage, en particulier le premier organe d’entrée, étant disposé au moins en partie radialement à l’intérieur du diamètre intérieur du stator. On entend donc par « disposé au moins en partie à l’intérieur du stator » le fait d’être au moins en partie à l’intérieur de la forme tubulaire du stator.
Le dispositif d’embrayage comprend en outre un deuxième organe d’entrée, un deuxième organe de sortie et un deuxième embrayage agencés autour de l’axe X, le deuxième embrayage étant apte à interrompre la transmission d’un couple entre le deuxième organe d’entrée et le deuxième organe de sortie du dispositif d’embrayage.
Les premier et deuxième embrayages comprennent des disques de friction.
Les premier et deuxième embrayages, en particulier leurs disques de friction, sont agencés à l’extérieur du carter de protection de la machine électrique. Le système de transmission comprend en outre un dispositif de réduction de vitesse, le dispositif de réduction de vitesse comprenant un premier réducteur et un deuxième réducteur, le premier réducteur comprenant un premier élément d’entrée entraîné en rotation par le premier organe de sortie du dispositif d’embrayage et le deuxième réducteur comprenant un deuxième élément d’entrée entraîné en rotation par le deuxième organe de sortie du dispositif d’embrayage.
Le deuxième organe d’entrée du dispositif d’embrayage est entraîné en rotation par l’organe de sortie de la machine électrique autour de l’axe X.
Le deuxième organe d’entrée et le premier organe d’entrée ont une portion commune.
Autrement dit, le dispositif d’embrayage peut être réalisé par un double embrayage et le système de transmission peut avoir deux rapports de vitesse, le double embrayage permettant de sélectionner alternativement l’un des deux rapports de vitesse.
Ainsi, l’introduction d’une partie du dispositif d’embrayage à l’intérieur du stator est particulièrement avantageuse dans une architecture de transmission à deux embrayages et deux chemins de réduction de vitesse, car ce type d’architecture est généralement très encombrant.
Le premier organe de sortie du dispositif d’embrayage est couplé en rotation au premier élément d’entrée du premier réducteur mais pas au deuxième élément d’entrée du deuxième réducteur.
Le deuxième organe de sortie du dispositif d’embrayage est couplé en rotation au deuxième élément d’entrée du deuxième réducteur mais pas au premier élément d’entrée du premier réducteur.
Le premier réducteur présente un premier rapport de vitesse, et le deuxième réducteur présente un deuxième rapport de vitesse.
Le premier rapport de vitesse et le deuxième rapport de vitesse sont différents. Le premier rapport de vitesse est inférieur au deuxième rapport de vitesse.
Le premier réducteur présente un rapport de vitesse compris entre 0,2 et 1.
Le deuxième réducteur présente un rapport de vitesse compris entre 0.25 et 1,5.
Le premier embrayage et le deuxième embrayage sont disposés à l’extérieur du stator.
Le premier organe d’entrée du dispositif d’embrayage est entraîné en rotation par l’organe de sortie de la machine électrique autour de l’axe X, et le deuxième organe d’entrée du dispositif d’embrayage est entraîné en rotation par l’organe de sortie de la machine électrique autour de l’axe X.
Le premier élément d’entrée du dispositif de réduction de vitesse est entraîné en rotation autour de l’axe X par le premier organe de sortie du dispositif d’embrayage et le deuxième élément d’entrée du dispositif de réduction de vitesse est entraîné en rotation autour de l’axe X par le deuxième organe de sortie du dispositif d’embrayage.
Le premier élément d’entrée du dispositif de réduction de vitesse est apte à entraîner en rotation autour de l’axe X un premier pignon d’entrée et le deuxième élément d’entrée du dispositif de réduction de vitesse est apte à entraîner en rotation autour de l’axe X un deuxième pignon d’entrée.
Le premier pignon d’entrée et le deuxième pignon sont décalés axialement sur l’axe X. Avec cette architecture, il est particulièrement avantageux de gagner de la place axialement en introduisant une partie du dispositif d’embrayage à l’intérieur du stator.
Le premier embrayage et le deuxième embrayage sont décalés axialement par rapport au stator.
Le premier pignon d’entrée et le deuxième pignon d’entrée sont décalés axialement par rapport au premier embrayage et par rapport au deuxième embrayage.
Le premier embrayage et le deuxième embrayage sont disposés axialement entre d’une part le stator de la machine électrique et d’autre part le premier pignon d’entrée et le deuxième pignon d’entrée.
Avec cette architecture dans laquelle les éléments sont superposés axialement le long de l’axe X, il est particulièrement avantageux d’introduire une partie du dispositif d’embrayage à l’intérieur du stator.
Le premier embrayage est agencé radialement à l’extérieur du deuxième embrayage et le premier embrayage recouvre radialement le deuxième embrayage. Autrement dit, il existe un plan perpendiculaire à l’axe X passant par le premier embrayage et le deuxième embrayage. Ainsi, cette disposition des embrayages permet de gagner de la place axialement. Le premier organe d’entrée du dispositif d’embrayage comprend, radialement de l’intérieur vers l’extérieur, une portion radialement interne au moins en partie disposée à l’intérieur du stator, une portion de dénivellation axiale et une portion radialement externe, la portion radialement interne étant décalée axialement, en direction de la machine électrique, par rapport à la portion radialement externe grâce à la portion de dénivellation axiale. Ainsi, la forme de la portion de dénivellation axiale du premier organe d’entrée du dispositif d’embrayage permet d’introduire au moins une partie du premier organe d’entrée à l’intérieur du stator.
La portion radialement externe du premier organe d’entrée est disposée à l’extérieur du stator, en particulier au moins en partie radialement à l’extérieur du diamètre intérieur du stator. Autrement dit, la portion radialement externe du premier organe d’entrée comprend au moins une partie qui est plus éloignée de l’axe X que le diamètre intérieur du stator et qui est axialement décalée par rapport au stator.
La portion de dénivellation axiale peut être une marche de dénivellation axiale, la portion radialement externe et la portion radialement interne du premier organe d’entrée étant reliées par cette marche de dénivellation axiale.
Le premier organe d’entrée du dispositif d’embrayage comprend un premier moyeu cannelé couplé en rotation avec une portion cannelée complémentaire de l’organe de sortie de la machine électrique.
Le premier moyeu cannelé est situé en partie à l’intérieur du stator, en particulier à l’intérieur du bobinage.
Le premier moyeu cannelé est couplé en rotation avec une portion cannelée complémentaire de l’organe de sortie de la machine électrique.
La première liaison d’accouplement en rotation entre l’organe de sortie de la machine électrique et le premier organe d’entrée du dispositif d’embrayage est donc formée par ce premier moyeu cannelé et la portion cannelée complémentaire de l’organe de sortie de la machine électrique.
Le premier moyeu cannelé est formé sur la portion radialement interne du premier organe d’entrée.
La portion radialement interne comprend ce premier moyeu cannelé et une partie annulaire se développant radialement autour de l’axe X. Cette partie annulaire peut s’étendre radialement vers l’extérieur depuis le moyeu cannelé jusqu’à la marche de dénivellation. Selon un mode de réalisation, la portion radialement interne comprend ce premier moyeu cannelé et une partie en tronçon de cône s’étendant, depuis le premier moyeu cannelé, radialement vers l’extérieur en s’éloignant de la machine électrique.
Selon un mode de réalisation, la portion radialement externe comprend aussi une partie annulaire se développant radialement autour de l’axe X. Cette partie annulaire d’extension radiale peut s’étendre radialement vers l’extérieur depuis la portion de dénivellation axiale.
Le premier organe d’entrée du dispositif d’embrayage comprend un premier porte disques d’entrée.
Le deuxième organe d’entrée du dispositif d’embrayage comprend un deuxième porte disques d’entrée.
Le deuxième porte disque d’entrée et le premier porte disques d’entrée sont formés sur deux pièces fixées l’une à l’autre.
La portion radialement interne et la portion de dénivellation axiale sont formées sur le voile d’entrée.
Le premier porte disques d’entrée est relié au premier moyeu cannelé par l’intermédiaire du voilé d’entrée.
Le deuxième porte disques d’entrée est relié au premier moyeu cannelé par l’intermédiaire du voilé d’entrée et du premier porte disques d’entrée,
Selon un mode de réalisation, le premier moyeu cannelé comporte des cannelures sur son diamètre externe et la portion cannelée complémentaire de l’organe de sortie comporte des cannelures sur son diamètre interne. Autrement dit le premier moyeu cannelé est logé radialement à l’intérieur du premier moyeu complémentaire .
La machine électrique comprend un carter de protection.
Le dispositif d’embrayage comprend des disques de friction agencés à l’extérieur du carter de protection de la machine électrique.
Le premier embrayage et le deuxième embrayage comprennent des disques de friction agencés à l’extérieur du carter de protection de la machine électrique.
Le système de transmission comprend un premier module comportant la machine électrique avec son carter de protection, et un deuxième module comportant le dispositif d’embrayage, le premier module et le deuxième module pouvant être chacun préassemblés avant d’être accouplés l’un à l’autre.
Le premier module et le deuxième module sont accouplés par l’intermédiaire de la première liaison d’accouplement. Le deuxième module peut être un module d’embrayage intégrant un système d’actionnement du dispositif d’embrayage.
Le carter de protection de la machine électrique est monté mobile en rotation par rapport à l’organe de sortie de la machine électrique, notamment au moyen d’un palier, par exemple un palier à roulements.
Il existe un plan perpendiculaire à l’axe X passant à la fois par le premier moyeu cannelé, le premier moyeu cannelé complémentaire, et le palier.
Il existe un plan perpendiculaire à l’axe X passant à la fois par le premier moyeu cannelé, le premier moyeu cannelé complémentaire, le palier et le stator.
Le carter de la machine électrique comprend un épaulement sur lequel s’appuie le palier, dans une direction opposée au dispositif d’embrayage.
Le carter est formé pour contourner les têtes de bobinage de façon à autoriser la superposition radiale du premier moyeu cannelé, de la portion cannelée complémentaire de l’organe de sortie de la machine électrique, et du palier.
Le premier organe de sortie du dispositif d’embrayage comprend une portion radialement interne et une portion radialement externe, la portion radialement interne étant décalée axialement, en direction de la machine électrique, par rapport à la portion radialement externe.
Le deuxième organe de sortie du dispositif d’embrayage comprend une portion radialement interne et une portion radialement externe, la portion radialement interne étant décalée axialement, en direction de la machine électrique, par rapport à la portion radialement externe.
Le premier organe de sortie comprend au moins une portion de dénivellation axiale, la portion radialement externe et la portion radialement interne du premier organe de sortie étant reliées par cette portion de dénivellation axiale.
Le deuxième organe de sortie comprend au moins une portion de dénivellation axiale, la portion radialement externe et la portion radialement interne du deuxième organe de sortie étant reliées par cette portion de dénivellation axiale.
La portion radialement interne du premier organe de sortie peut être disposée au moins en partie à l’intérieur du stator, en particulier à l’intérieur du bobinage, mais à l’extérieur du corps de stator.
La portion radialement interne du deuxième organe de sortie peut être disposée à l’intérieur du stator, en particulier à l’intérieur du bobinage, mais à l’extérieur du corps de stator. La portion radialement externe du premier organe de sortie est disposée à l’extérieur du stator.
La portion radialement externe du deuxième organe de sortie est disposée à l’extérieur du stator.
La portion de dénivellation axiale du premier organe de sortie du dispositif d’embrayage, la portion de dénivellation axiale du deuxième organe de sortie du dispositif d’embrayage, et la portion de dénivellation axiale du premier organe d’entrée du dispositif d’embrayage sont imbriquées les unes dans les autres.
Le premier organe de sortie du dispositif d’embrayage 10) et le premier élément d’entrée du dispositif de réduction de vitesse sont montés solidaires en rotation autour de l’axe X grâce à une deuxième liaison d’accouplement en rotation qui est agencée partiellement ou totalement à l’intérieur du stator, en particulier à l’intérieur du bobinage, mais à l’extérieur du corps de stator.
Le premier élément d’entrée du dispositif de réduction de vitesse comprend une portion cannelée et la portion radialement interne du premier organe de sortie comprend un deuxième moyeu cannelé couplé en rotation autour de l’axe X avec la portion cannelée du premier élément d’entrée du dispositif de réduction de vitesse.
Le deuxième organe de sortie du dispositif d’embrayage et le deuxième élément d’entrée du dispositif de réduction de vitesse sont montés solidaires en rotation autour de l’axe X grâce à une troisième liaison d’accouplement en rotation
Le deuxième élément d’entrée du dispositif de réduction de vitesse comprend une portion cannelée et la portion radialement interne du deuxième organe de sortie comprend un troisième moyeu cannelé couplé en rotation autour de l’axe X avec la portion cannelée du deuxième élément d’entrée du dispositif de réduction de vitesse.
Le deuxième moyeu cannelé s’étend axialement en direction de la machine électrique.
Le troisième moyeu cannelé s’étend axialement dans une direction opposée à la machine électrique.
Il existe un plan perpendiculaire à l’axe X passant à la fois par le premier moyeu cannelé, la portion cannelée de l’organe de sortie de la machine électrique, le deuxième moyeu cannelé, la portion cannelée du premier élément d’entrée du dispositif de réduction de vitesse et le stator.
Le premier élément d’entrée du premier réducteur est un premier arbre de transmission.
Le deuxième élément d’entrée du deuxième réducteur est un deuxième arbre de transmission. Le premier arbre de transmission s’étend radialement à l’intérieur du deuxième arbre de transmission, le long de l’axe X.
Le deuxième arbre de transmission est un arbre creux.
Le premier embrayage comprend un premier ensemble multidisques ayant une pluralité de disques d’entrée et une pluralité de disques de sortie agencés pour frotter les uns contre lorsqu’une pression est exercée axialement sur ces disques d’entrée et de sortie.
Le deuxième embrayage comprend un deuxième ensemble multidisques ayant une pluralité de disques d’entrée et une pluralité de disques de sortie agencés pour frotter les uns contre lorsqu’une pression est exercée axialement sur ces disques d’entrée et de sortie.
Le premier ensemble multidisques et le deuxième ensemble multidisques sont disposés à l’extérieur du carter de protection de la machine électrique.
Les disques d’entrées du premier embrayage sont montés solidaires en rotation du premier porte disques d’entrée.
Les disques de sortie du premier embrayage sont montés solidaires en rotation du deuxième porte disques d’entrée.
Les disques d’entrée du deuxième embrayage sont montés solidaires en rotation du deuxième porte disques d’entrée.
Les disques de sortie du deuxième embrayage sont montés solidaires en rotation du deuxième porte disques de sortie.
Le premier porte disque d’entrée et le deuxième porte-disques d’entrée sont fixés l’un à l’autre et forment conjointement avec le voile d’entrée un sous ensemble rigide.
Selon un mode de réalisation, le premier moyeu cannelé est agencé intégralement à l’intérieur du stator, en particulier à l’intérieur du bobinage, mais à l’extérieur du corps de stator.
Selon un mode de réalisation, le voile d’entrée est agencé au moins en partie à l’intérieur du stator, en particulier à l’intérieur du bobinage, mais à l’extérieur du corps de stator.
Les premier et deuxième embrayages sont au moins en partie radialement à l'extérieur du diamètre intérieur du stator. Ainsi, l’encombrement radial de la machine électrique est réduit. Le système de transmission est alimenté uniquement par une ou des machines électriques.
Le système de transmission de couple est configuré de sorte que seule la machine électrique est apte à fournir le couple cheminant depuis le dispositif d'embrayage vers le dispositif de réduction de vitesse.
Le système de transmission peut être électrique. Autrement dit, le système de transmission est dépourvu de moteur à combustion interne et d’organe d’entrainement destiné à être entraîné par un moteur à combustion interne.
Autrement dit, le dispositif d’embrayage et le dispositif de réduction de vitesse ne sont entraînés que par la machine électrique.
Un tel système de transmission électrique peut néanmoins être utilisé dans un véhicule hybride doté de ce système de transmission électrique et d’un autre système de transmission thermique ou hybride.
Brève description des figures
[Fig.l] représente un schéma de principe d’un premier mode de réalisation du système de transmission de couple.
[Fig.2] représente un schéma en perspective du premier mode de réalisation du système de transmission de couple.
[Fig.3] représente une vue en coupe du premier mode de réalisation du système de transmission de couple.
[Fig.4] représente une vue en coupe du dispositif d’embrayage du premier mode de réalisation du système de transmission de couple.
[Fig.5] représente une vue en coupe de la liaison entre un dispositif d’embrayage et une machine électrique d’un deuxième mode de réalisation de système de transmission de couple.
Dans la description et les revendications, on utilisera, les termes "externe" et "interne" ainsi que les orientations "axiale" et "radiale" pour désigner, selon les définitions données dans la description, des éléments du système de transmission de couple. Par convention, l'orientation "radiale" est dirigée orthogonalement à l'axe X de rotation de la machine électrique déterminant l'orientation "axiale". L'orientation "circonférentielle" est dirigée
orthogonalement à l'axe X de rotation et orthogonalement à la direction radiale. Les termes "externe" et "interne" sont utilisés pour définir la position relative d'un élément par rapport à un autre, par référence à l'axe X de rotation, un élément proche de l'axe est ainsi qualifié d'interne par opposition à un élément externe situé radialement en périphérie.
Un schéma de principe d’un premier mode de réalisation de l’invention est représenté sur la figure 1. Ce schéma de principe représente un système de transmission 1 pour un véhicule automobile électrique. Il s’agit ici d’un système de transmission entraîné uniquement par une source électrique. Ce système de transmission électrique peut entraîner deux roues latéralement opposées du véhicule.
Le système de transmission 1 comprend :
- une machine électrique 20 agencée autour d’un axe X et comprenant un stator 21, un rotor 22 et un organe de sortie 23, l’organe de sortie 23 de la machine électrique 20 étant entraîné en rotation par le rotor 22 autour de l’axe X, et
- un dispositif d’embrayage 10.
On entend ici par « stator » l’organe comprenant le corps de stator et le bobinage. Le stator 21, le rotor 22 et l’organe de sortie 23 de la machine électrique s’étendent
circonférentiellement autour de l’axe X.
Pour réduire l’encombrement global du système de transmission 1, le dispositif d’embrayage 10 est disposé en partie à l’intérieur du stator 21, c’est à dire dans l’espace séparant radialement l’axe X et le stator 21. La machine électrique 20 présente une cavité 29 s’étendant autour de l’axe X et le dispositif d’embrayage présente une protubérance 19 s’étendant aussi autour de l’axe X et disposée dans la cavité 29 de la machine électrique 20. Sur ce schéma, la protubérance a ici une zone d’extrémité qui est cylindrique et une base qui est tronconique. La protubérance 19 est disposée dans la cavité 29 de la machine électrique 20.
Le dispositif d’embrayage 10 comprend des disques de friction (non représentés sur la figure 1) agencés à l’extérieur du carter de protection 25 de la machine électrique 20.
De l’autre côté, un dispositif de réduction de vitesse 40 est entraîné par le dispositif d’embrayage 10. Un différentiel, non schématisé sur la figure 1, transmet ensuite le couple sortant du dispositif de réduction de vitesse 40 vers deux roues latéralement opposées du véhicule. Ce système de transmission 1 est également représenté en perspective sur la figure 2.
Le système de transmission 1 selon le premier mode de réalisation est représenté en coupe sur la figure 3.
Le corps de stator 211 est de forme tubulaire et s’étend le long de l’axe X. Le bobinage 212 s’étend axialement le long du corps de stator 211. On remarque que le bobinage 212 dépasse axialement du corps de stator 211, en direction du dispositif d’embrayage 10. Le bobinage 212 comprend des têtes de bobinages qui sont formées dans la partie du bobinage 212 dépassant axialement du corps de stator 211. Le dispositif d’embrayage 10 est axialement décalé par rapport au corps de stator 211. Le dispositif d’embrayage 10 est disposé en partie à l’intérieur du bobinage 212, c'est-à-dire dans l’espace séparant radialement l’axe X et le bobinage 212, mais à l’extérieur du corps de stator 211.
Le dispositif d’embrayage 10 comprend un premier organe d’entrée 101, un premier organe de sortie 102 et un premier embrayage 100 s’étendant circonférentiellement autour de l’axe X. Le premier embrayage 100 est apte à interrompre la transmission d’un couple entre le premier organe d’entrée 101 et le premier organe de sortie 102 du dispositif d’embrayage 10. Le dispositif d’embrayage 10 comprend aussi un deuxième organe d’entrée 201, un deuxième organe de sortie 202 et un deuxième embrayage 200 agencés autour de l’axe X. Le deuxième embrayage 200 est apte à interrompre la transmission d’un couple entre le deuxième organe d’entrée 201 et le deuxième organe de sortie 202 du dispositif d’embrayage 10.
Le dispositif d’embrayage 10 est donc ici un double embrayage. Le premier embrayage 100 est agencé radialement à l’extérieur du deuxième embrayage 200 en recouvrant radialement le deuxième embrayage 200. Cette disposition des embrayages permet aussi de gagner de la place axialement. Alternativement, le mécanisme à double embrayages 10 peut être dans une configuration axiale, le premier embrayage 100 étant situé devant le deuxième embrayage 200.
Le premier embrayage 100 et le deuxième embrayage 200 comprennent des disques de friction agencés à l’extérieur du carter de protection 25 de la machine électrique 20. Le premier organe d’entrée 101 du dispositif d’embrayage 10 est entrainé, de façon solidaire en rotation, par l’organe de sortie 23 de la machine électrique autour de l’axe X. Le deuxième organe d’entrée 201 du dispositif d’embrayage est également entrainé, de façon solidaire en rotation, par l’organe de sortie 23 de la machine électrique 20 autour de l’axe X. Le premier organe d’entrée 101 et le deuxième organe d’entrée 201 du dispositif d’embrayage 10 ont une portion commune.
Le dispositif de réduction de vitesse 40 comprend un premier réducteur 410 et un deuxième réducteur 420.
Le premier réducteur 410 comprend un premier élément d’entrée 411 entrainé en rotation par le premier organe de sortie 102 du dispositif d’embrayage 10 et le deuxième réducteur 420 comprend un deuxième élément d’entrée 412 entrainé en rotation par le deuxième organe de sortie 202 du dispositif d’embrayage 10. Le système de transmission 1 peut ainsi avoir deux rapports de vitesse, le double embrayage permettant de sélectionner alternativement l’un de ces deux rapports de vitesse.
Le premier réducteur 410 présente un premier rapport de vitesse, et le deuxième réducteur 420 présente un deuxième rapport de vitesse, le premier rapport de vitesse étant inférieur au deuxième rapport de vitesse. Par exemple, le premier rapport de vitesse est compris entre 0,2 et 1 et le deuxième rapport de vitesse est compris entre 0.25 et 1,5.
Le dispositif de réduction de vitesse 40 comprend :
- un arbre de transmission 45 s’étendant le long d’un axe Y parallèle à l’axe X,
- le premier réducteur 410 agencé pour transmettre un couple entre le premier élément d’entrée 411 du dispositif de réduction de vitesse et l’arbre de transmission 45, selon le premier rapport de vitesses.
- le deuxième réducteur 420 agencé pour transmettre un couple entre le deuxième élément d’entrée 412 du dispositif de réduction de vitesse 40 et l’arbre de transmission 45 selon le deuxième rapport de vitesses.
- un élément de connexion 46 agencé pour autoriser ou interrompre l’entrainement mutuel en rotation entre le premier élément d’entrée 411 du premier réducteur 410 et l’arbre de transmission 45.
Les embrayages 100 et 200 sont placés cinématiquement au plus près de la machine électrique 20, en amont des dispositifs de réduction, ce qui signifie que les deux embrayages 100 et 200 sont placés dans une portion de la chaîne de transmission où le couple est le plus faible. S’agissant d’embrayages progressifs par friction, cela permet d’avoir une meilleure compacité des embrayages 100, 200.
Le premier réducteur 410 et le deuxième réducteur 420 comprennent un train d’engrenages.
Ces trains d’engrenage peuvent être montés de façon à barboter dans l’huile. Le premier réducteur 410 ayant un rapport de vitesse plus faible que le deuxième réducteur 420, le premier réducteur est utilisé pour propulser le véhicule à des vitesses relativement basses, et le deuxième réducteur est utilisé pour propulser le véhicule à des vitesses relativement élevées.
Le premier réducteur 410 comprend le premier élément d’entrée 411 qui est solidaire en rotation d’un premier pignon d’entrée 415, et une première roue dentée 416 engrenant ici directement avec le premier pignon d’entrée 415. Le deuxième réducteur 420 comprend le deuxième élément d’entrée 412 qui est solidaire en rotation d’un deuxième pignon d’entrée 421, et une deuxième roue dentée 422 engrenant ici directement avec le deuxième pignon d’entrée 421. Les roues dentées de sorties 416 et 422 tournent autour de l’axe Y.
Le deuxième arbre d’entrée est un arbre creux 412 et le premier élément d’entrée 411 est un arbre qui s’étend à l’intérieur de cet arbre creux 412. Le deuxième arbre d’entrée 412 et le premier arbre d’entrée 411 sont coaxiaux. Comme on peut le voir sur schéma de la figure 3, le premier arbre d’entrée 411 peut être formé d’une seule pièce avec le pignon 415. De même, le deuxième arbre d’entrée 412 peut être formé d’une seule pièce avec le pignon 421.
L’élément de connexion 46 est agencé pour autoriser l’entrainement mutuel en rotation entre le premier élément d’entrée 411 et l’arbre de transmission 45 du dispositif de réduction de vitesse 40, lorsque le premier embrayage 100 est fermé, et pour interrompre l’entrainement mutuel entre le premier élément d’entrée 411 et l’arbre 45 du dispositif de réduction de vitesse 40 lorsque le premier embrayage 100 est ouvert. En évitant d’entraîner le premier réducteur de façon inutile, on évite d’avoir des pertes de rendements qui pourraient être liées en particulier au barbotage des éléments de transmission tournants.
La deuxième roue dentée 422 est solidaire en rotation de l’arbre de transmission 45, par exemple via des cannelures. La première roue dentée 416 peut être rendue solidaire en rotation de l’arbre de transmission 45, par l’intermédiaire de l’élément de connexion 46. De plus, la première roue dentée 416 est montée rotative sur une portion de l’arbre de
transmission 45, par exemple via un palier à roulement ou à aiguilles. Une autre portion de l’arbre de transmission 45 permet l’accouplement de l’arbre de transmission 45 et de la première roue dentée 416 via l’élément de connexion 46.
Le système de transmission comprend en outre un actionneur apte à faire passer l’élément de connexion 46 d’un premier mode de fonctionnement dans lequel la première roue dentée 416 est solidaire en rotation de l’arbre de transmission 45 à un deuxième mode de fonctionnement dans lequel la première roue dentée 416 est mobile en rotation par rapport à l’arbre de transmission 45.
L’élément de connexion est ici un synchroniseur 46. Le synchroniseur 46 comprend un moyeu 461 solidaire en rotation de l’arbre de transmission 45. Le synchroniseur 46 comprend un anneau de synchronisation 462 formant avec la première roue dentée 416 un embrayage conique par friction. Le synchroniseur 46 comprend en outre un baladeur 463 solidaire en rotation du moyeu 461. Le baladeur 463 peut coulisser axialement, parallèlement à l’axe X, par rapport au moyeu 461. Le baladeur 463 comprend des dents 467 et la première roue de sortie 416 comprend des dents complémentaires 468 aptes à coopérer avec les dents 467 du baladeur 63, pour entraîner à la même vitesse le baladeur 463 (et donc l’arbre de transmission 45) et la première roue de sortie 416 lors du premier mode de fonctionnement.
La liaison conique par friction permet un changement de vitesse progressif entre le deuxième mode de fonctionnement et le premier mode de fonctionnement du synchroniseur. Une friction intervient entre la première roue dentée 416 et l’anneau de synchronisation 462 tant que les vitesses de la première roue dentée 416 et de l’arbre de transmission 45 ne sont pas sensiblement égales. L’actionneur permet de déplacer le baladeur 463 pour enclencher l’élément de connexion 46.
Le différentiel 80 transmet ensuite le couple venant du dispositif de réduction de vitesse 40 à deux roues opposées du véhicule. Pour augmenter le couple et baisser la vitesse de rotation à la sortie du système de transmission de couple 1, un étage de réduction de vitesse est également formé avec un pignon de sortie 49 solidaire en rotation de l’arbre de transmission 45 et une roue dentée de sortie 81 agencée à l’entrée du différentiel, la roue dentée de sortie 81 engrenant avec le pignon 49.
Le système de transmission de couple 1 comprend en outre un mécanisme de frein de stationnement comportant une roue dentée de blocage 70 montée solidaire en rotation sur le deuxième élément d’entrée de couple 412 du dispositif de réduction de vitesse 40 (figure 3). La roue dentée de blocage 70 est associée à un levier de verrouillage (non représenté) piloté et mobile entre une position de blocage dans laquelle il vient s’engager dans la denture de la roue dentée de blocage de manière à empêcher l’entrainement en rotation du deuxième élément d’entrée de couple 412, et une position de libération dans laquelle il est dégagé de la denture de la roue dentée de blocage 70 de manière à autoriser l’entrainement en rotation du deuxième élément d’entrée de couple 412.
On voit sur la figure 4 que le premier organe d’entrée 101 est disposé en partie à l’intérieur du stator 21, c'est-à-dire dans l’espace séparant radialement l’axe X et le stator. Plus précisément, le premier organe d’entrée 101 du dispositif d’embrayage est disposé en partie à l’intérieur du bobinage, c’est à dire dans l’espace séparant radialement l’axe X et le bobinage, en particulier à l’intérieur des têtes de bobinage, mais à l’extérieur du corps de stator.
L’organe de sortie 23 de la machine électrique 20 et le premier organe d’entrée 101 du dispositif d’embrayage 10 sont montés solidaires en rotation autour de l’axe X grâce à une première liaison d’accouplement en rotation qui est située à l’intérieur du stator 21, en particulier à l’intérieur du bobinage 212, mais à l’extérieur du corps de stator 211. Avantageusement, le système de transmission comprend un premier module comportant la machine électrique 20 avec son carter de protection 25 et un deuxième module comportant le dispositif d’embrayage 10, le premier module et le deuxième module pouvant être chacun préassemblés avant d’être accouplés l’un à l’autre, notamment par l’intermédiaire de la première liaison d’accouplement. Le deuxième module peut être un module d’embrayage intégrant le système d’actionnement 30 du dispositif d’embrayage.
Le stator 21 a globalement une forme de tube dont l’axe de révolution est l’axe X et présentant un diamètre intérieur 27 et un diamètre extérieur 28. Le dispositif d’embrayage 10, en particulier son premier organe d’entrée 101, est disposé en partie radialement à l’intérieur du diamètre intérieur 27 du stator 21.
Le premier embrayage 100 et le deuxième embrayage 200 sont par contre disposés à l’extérieur du stator.
Le premier pignon d’entrée 415 et le deuxième pignon 421 sont décalés axialement sur l’axe X et également décalés axialement par rapport au premier embrayage et par rapport au deuxième embrayage.
Le premier embrayage 100 et le deuxième embrayage 200 sont disposés axialement entre d’une part le stator 21 de la machine électrique 20 et d’autre part le premier pignon d’entrée 411 et le deuxième pignon d’entrée 421. On note qu’avec cette architecture, il est
particulièrement avantageux de gagner de la place axialement en introduisant une partie du dispositif d’embrayage 10 à l’intérieur du stator 21.
Le premier organe d’entrée 101 du dispositif d’embrayage 10 comprend, radialement de l’intérieur vers l’extérieur, une portion radialement interne 1011 au moins en partie disposée à l’intérieur du stator 21, une portion de dénivellation axiale 1013 et une portion radialement externe 1012, la portion radialement interne 1011 étant décalée axialement, en direction de la machine électrique 20, par rapport à la portion radialement externe 1012 grâce à la portion de dénivellation axiale 1013. Ainsi, la forme de la portion de dénivellation axiale du premier organe d’entrée 101 du dispositif d’embrayage 10 permet d’introduire au moins une partie du premier organe d’entrée 101 à l’intérieur du stator 21. La portion de dénivellation axiale 1013 comprend une marche de dénivellation axiale.
La portion radialement externe 1012 du premier organe d’entrée 101 est disposée à l’extérieur du stator 21, en particulier au moins en partie radialement à l’extérieur du diamètre intérieur 27 du stator 21. La portion radialement interne 1011 du premier organe d’entrée 101 comprend un premier moyeu cannelé 1015 couplé en rotation avec une portion cannelée complémentaire de l’organe de sortie 23 de la machine électrique 20. La première liaison d’accouplement en rotation entre l’organe de sortie 23 de la machine électrique 20 et le premier organe d’entrée 101 du dispositif d’embrayage 10 est donc formée par ce premier moyeu cannelé 1015 et la portion cannelée complémentaire de l’organe de sortie 23 de la machine électrique 20.
La portion radialement interne 1011 du premier organe d’entrée e comprend aussi une partie en tronçon de cône s’étendant, depuis le premier moyeu cannelé 1015, radialement vers l’extérieur en s’éloignant de la machine électrique 20.
La portion radialement externe 1012 comprend une partie annulaire se développant radialement autour de l’axe X. Cette partie annulaire d’extension radiale s’étend radialement vers l’extérieur depuis la marche de dénivellation.
Le premier organe d’entrée 101 du dispositif d’embrayage comprend un premier porte disques d’entrée 106 et le deuxième organe d’entrée 201 du dispositif d’embrayage 10 comprend un deuxième porte disques d’entrée 206. Le deuxième porte disque d’entrée 206 et le premier porte disques d’entrée 106 sont formés sur deux pièces fixées l’une à l’autre.
Le premier organe d’entrée 101 comprend un voile d’entrée ou flasque d’entrée qui relie le premier porte disques d’entrée 106 au premier moyeu cannelé 1015. Le deuxième porte disques d’entrée 206 est également relié au premier moyeu cannelé 1015 par l’intermédiaire du voilé d’entrée, et du premier porte disques d’entrée 106. La portion radialement interne 1011 et la portion de dénivellation axiale 1013 sont formées sur le voile d’entrée/flasque d’entrée.
Le premier moyeu cannelé 1015 comporte des cannelures sur son diamètre externe et la portion cannelée complémentaire comporte des cannelures sur son diamètre interne. Ainsi, le premier moyeu cannelé 1015 est logé radialement à l’intérieur de la portion cannelée complémentaire de l’organe de sortie 23 et peut être entraîné en rotation par celui-ci.
La machine électrique 20 comprend un carter de protection 25 monté mobile en rotation par rapport à l’organe de sortie 23 de la machine électrique 20, notamment au moyen d’un palier 24, par exemple un palier à roulements.
Il existe un plan perpendiculaire à l’axe X passant à la fois par le premier moyeu cannelé 1015, la portion cannelée complémentaire de l’organe de sortie 23, et le palier24. Il existe également un plan perpendiculaire à l’axe X passant à la fois par le premier moyeu cannelé 1015, la portion cannelée complémentaire de l’organe de sortie 23, le palier 24 et le stator 21, en particulier le bobinage 212 du stator. Le carter 25 est formé pour contourner les têtes de bobinage 218 de façon à autoriser la superposition radiale du premier moyeu cannelé, de la portion cannelée complémentaire de l’organe de sortie 23 de la machine électrique 20, et du palier 24.
Le carter 25 de la machine électrique 20 comprend un épaulement sur lequel s’appuie le palier 24, dans une direction opposée au dispositif d’embrayage 10.
Le premier organe de sortie 102 du dispositif d’embrayage 10 comprend une portion radialement interne et une portion radialement externe, la portion radialement interne étant décalée axialement, en direction de la machine électrique 20, par rapport à la portion radialement externe. Le premier organe de sortie comprend au moins une portion de dénivellation axiale, la portion radialement externe et la portion radialement interne du premier organe de sortie étant reliées par cette portion de dénivellation axiale. Comme on peut le voir sur la figure 4, la portion radialement interne du premier organe de sortie 102 est disposée en partie à l’intérieur du stator 21, en particulier à l’intérieur du bobinage 212 mais pas à l’extérieur du corps de stator 211. La portion radialement externe du premier organe de sortie 102 est disposée par contre à l’extérieur du stator 21.
De même, le deuxième organe de sortie 202 du dispositif d’embrayage 10 comprend une portion radialement interne et une portion radialement externe, la portion radialement interne étant décalée axialement, en direction de la machine électrique 10, par rapport à la portion radialement externe. Le deuxième organe de sortie 202 comprend au moins une portion de déni vellation axiale, la portion radialement externe et la portion radialement interne du deuxième organe de sortie 202 étant reliées par cette portion de dénivellation axiale.
La portion de dénivellation axiale 1013 du premier organe de sortie 102, la portion de dénivellation axiale du deuxième organe de sortie 202, et la portion de dénivellation axiale du premier organe d’entrée 101 sont imbriquées les unes dans les autres.
Le premier organe de sortie 102 du dispositif d’embrayage 10 et le premier élément d’entrée
101 du dispositif de réduction de vitesse 40 sont montés solidaires en rotation autour de l’axe X grâce à une deuxième liaison d’accouplement en rotation qui est agencée partiellement à l’intérieur du stator 21, en particulier à l’intérieur du bobinage 212 mais à l’extérieur du corps de stator 211. Le premier arbre d’entrée 411 du dispositif de réduction de vitesse 40 comprend une portion cannelée et la portion radialement interne du premier organe de sortie
102 comprend un deuxième moyeu cannelé 1025 couplé en rotation autour de l’axe X avec la portion cannelée du premier arbre d’entrée 411. Il existe un plan perpendiculaire à l’axe X passant à la fois par le premier moyeu cannelé 1015, la portion cannelée de l’organe de sortie 23 de la machine électrique 23, le deuxième moyeu cannelé 1025, la portion cannelée du premier arbre d’entrée 411 du dispositif de réduction de vitesse 44 et le stator 21, en particulier le bobinage 212.
De même, le deuxième organe de sortie 202 du dispositif d’embrayage 10 et le deuxième arbre d’entrée 412 du dispositif de réduction de vitesse 40 sont montés solidaires en rotation autour de l’axe X grâce à une troisième liaison d’accouplement en rotation. Le deuxième arbre d’entrée 412 du dispositif de réduction de vitesse 40 comprend une portion cannelée et la portion radialement interne du deuxième organe de sortie comprend un troisième moyeu cannelé 2025 couplé en rotation autour de l’axe X avec la portion cannelée du deuxième arbre d’entrée 412.
Le deuxième moyeu cannelé 1025 s’étend axialement en direction de la machine électrique 20 alors que le troisième moyeu cannelé 2025 s’étend axialement dans une direction opposée à la machine électrique 20.
Le premier embrayage 100 comprend un premier ensemble multidisques ayant une pluralité de disques d’entrée 103 et une pluralité de disques de sortie 104 agencés pour frotter les uns contre lorsqu’une pression est exercée axialement sur ces disques d’entrée et de sortie.
Le deuxième embrayage 200 comprend un deuxième ensemble multidisques ayant une pluralité de disques d’entrée 203 et une pluralité de disques de sortie 204 agencés pour frotter les uns contre lorsqu’une pression est exercée axialement sur ces disques d’entrée et de sortie. Les disques d’entrées 103 du premier embrayage 100 sont montés solidaires en rotation du premier porte disques d’entrée 106 et les disques de sortie du premier embrayage 100 sont montés solidaires en rotation d’un premier porte disques de sortie 110.
Les disques d’entrée 203 du deuxième embrayage sont montés solidaires en rotation du deuxième porte disques d’entrée 206 et les disques de sortie 204 du deuxième embrayage 200 sont montés solidaires en rotation d’un deuxième porte disques de sortie 210.
Le premier porte disque d’entrée 106 et le deuxième porte-disques d’entrée 206 sont fixés l’un à l’autre et forment conjointement avec le voile d’entrée/flasque d’entrée un sous ensemble rigide.
Le premier organe de sortie 102 comprend un premier voile de sortie qui relie le premier porte disques de sortie 110 au deuxième moyeu cannelé 1025. De même, le deuxième organe de sortie 202 comprend un premier voile de sortie qui relie le deuxième porte disques de sortie 210 au troisième moyeu cannelé 2025 Le dispositif d’embrayage 10 est un mécanisme à double embrayages 10, préférentiellement du type à double embrayages humides.
Le premier embrayage 100 et le deuxième embrayage 200 sont avantageusement du type multidisque. Chaque embrayage multidisque comprend d’une part une pluralité de disques d’entrée 103, 203, tels que par exemple des flasques, et d’autre part une pluralité de disques de sortie 104, 204, tels que par exemples des disques de friction.
Le premier élément d’entrée 411 est couplé en rotation à l’organe de sortie 23 de la machine électrique 20 par l’intermédiaire du premier embrayage 100. Le premier élément d’entrée 411 est entraîné par l’organe de sortie de la machine électrique 23 en rotation lorsque le premier embrayage 100 est configuré dans une position dite embrayée.
Alternativement, le premier élément d’entrée 411 est découplé en rotation de l’organe de sortie de la machine électrique lorsque le premier embrayage 100 est configuré dans une position dite débrayée.
De manière analogue, le deuxième élément d’entrée 412 est couplé en rotation à l’organe de sortie 23 de la machine électrique 20 par l’intermédiaire du deuxième embrayage 200. Le deuxième élément d’entrée 412 est entraîné par l’organe de sortie de la machine électrique en rotation lorsque le deuxième embrayage 200 est configuré dans une position embrayée.
Alternativement, le deuxième élément d’entrée 412 est découplé en rotation de l’organe de sortie de la machine électrique lorsque le deuxième embrayage 200 est configuré dans une position dite débrayée.
Le premier embrayage 100 et le deuxième embrayage 200 sont agencés pour transmettre alternativement une puissance dite d’entrée depuis l’organe de sortie 23 de la machine électrique 20, à l’un des deux arbres de transmission 411, 412, en fonction de la configuration respective de chaque embrayage 100 et 200.
Un premier palier axial 117 est interposé entre le premier organe de sortie 102 et le premier organe d’entrée 101 afin de pouvoir transmettre des efforts axiaux durant le fonctionnement du module d’embrayage malgré les vitesses de rotation différentes auxquelles peuvent respectivement tourner l’organe de sortie 23 de la machine électrique 20 et le premier élément d’ entrée 411.
De manière comparable, un palier deuxième axial 116 est intercalé entre le premier organe de sortie 102 et le deuxième organe de sortie 202 afin de pouvoir transmettre un effort axial entre les deux organes de sortie 102, 202 qui peuvent tourner à des vitesses différentes lorsque les premier et deuxième embrayages 100, 200 sont configurés dans une configuration différente.
À son extrémité intérieure, le porte-disques d’entrée 106 comprend un talon 118 en appui radial sur un palier support 15 agencé pour supporter la charge radiale du mécanisme d’embrayage 10.
Le dispositif d’embrayage 10 est assemblé sur un système d’actionnement 30 du dispositif d’embrayage 10, formant ainsi un module d’embrayage.
En effet, les premier et deuxième embrayages 100 et 200 du dispositif d’embrayage 10 sont commandés par le système d’actionnement 30 qui est agencé pour pouvoir les configurer dans une configuration quelconque comprise entre la configuration embrayée et la configuration débrayée. À cet effet, le système d’actionnement 30 comprend :
- un premier actionneur 32 agencé pour configurer le premier embrayage 100 dans une configuration comprise entre la configuration embrayée et la configuration débrayée ;
- un deuxième actionneur 33 agencé pour configurer le deuxième embrayage 200 dans une configuration comprise entre la configuration embrayée et la configuration débrayée ;
- un carter 34 dans lequel sont logés au moins une partie des premier et deuxième actionneurs 32, 33.
Le premier actionneur 32 est lié au premier embrayage 100 par l’intermédiaire d’une part d’un premier palier de découplage 36 et d’autre part d’un premier organe de transmission de force 38. Le premier palier de découplage 36 est agencé pour transmettre des efforts axiaux générés par le premier actionneur 32 au premier organe de transmission de force 38.
Le premier organe de transmission de force 38 est agencé pour transmettre un effort axial, exercé parallèlement à l’axe longitudinal X, au premier embrayage 100 afin de pouvoir écarter ou presser les premiers disques d’entréel03 contre les premiers disques de sortie 104. Lorsque les premiers disques d’entrée 103 sont écartés des premiers disques de sortie 104, alors le premier embrayage 100 est configuré dans sa configuration débrayée. En revanche, lorsque les premiers disques d’entréel03 sont pressés contre les premiers disques de sortie 104, alors le premier embrayage 100 est configuré dans sa configuration embrayée.
Le deuxième actionneur 33 est lié au deuxième embrayage 200 par l’intermédiaire d’une part d’un deuxième palier de découplage 37 et d’autre part d’un deuxième organe de transmission de force 39. Le deuxième palier de découplage 37 est agencé pour transmettre des efforts axiaux générés par le deuxième actionneur 33 au deuxième organe de transmission de force 39. Le deuxième organe de transmission de force 39 est globalement situé axialement entre le premier porte-disques d’entrée 106 et le premier organe de transmission de force 38.
Le deuxième organe de transmission de force 39 est agencé pour transmettre un effort axial au deuxième embrayage 200 afin de pouvoir écarter ou presser les deuxièmes disques d’entrée 203 contre les deuxièmes disques de sortie 204. Lorsque les deuxièmes disques d’entrée 203 sont écartés des deuxièmes disques de sortie 204, alors le deuxième embrayage 200 est configuré dans sa configuration débrayée. En revanche, lorsque les deuxièmes disques d’entrée 203 sont pressés contre les deuxièmes disques de sortie 204, alors le deuxième embrayage 200 est configuré dans sa configuration embrayée.
Lorsque le dispositif d’embrayage 100 est assemblé au système d’actionnement 30, comme visible sur les figures 3 et 4, le dispositif d’embrayage 100 est emmanché à une extrémité axiale de la portée cylindrique 35 du carter 34 du système d’actionnement 30. En d’autres termes, le palier support 15 est en appui radial contre la portée cylindrique 35 du carter 34 par l’intermédiaire de sa bague annulaire intérieure 151. En outre, la bague de lubrification 31 est située dans une position axialement intermédiaire entre le palier support 15 et les porte- disques de sortie 102, 202. Plus particulièrement, la bague de lubrification 31 est située axialement contre le palier support 15, au travers d’un appui axial contre sa bague annulaire intérieure 151. Afin de garantir son bon fonctionnement, le dispositif d’embrayage 10 est bloqué axialement pour permettre de transmettre un effort axial depuis le système
d’actionnement 30 aux embrayages 100, 200. À cet effet, la portée cylindrique 35 du carter 34 comprend une gorge circonférentielle visible sur la figure 4. La gorge circonférentielle loge un anneau d’arrêt (non référencé) qui permet de réaliser un arrêt axial de la bague de lubrification 31 par rapport au carter 34 du système d’actionnement 30.
La bague de lubrification 3 lest en appui axial contre l’anneau d’arrêt qui est par exemple encliqueté dans la gorge.
Afin de lubrifier et de refroidir les premier 100 et deuxième 200 embrayages durant leur fonctionnement, le double embrayage 10 comprend en outre un circuit hydraulique permettant d’acheminer un fluide hydraulique jusqu’aux premier 100 et deuxième 200 embrayage. Plus particulièrement, le carter 34 du système d’actionnement 30 comprend un canal (non référencé) permettant à un fluide hydraulique de circuler. Le canal comprenant une partie d’extension axiale et une partie d’extension radiale située à l’extrémité axiale avant de la partie d’extension axiale. La partie d’extension axiale du canal s’étend axialement le long de la portée cylindrique 35 du carter 34 qui est située radialement à l’intérieur des premier 32 et deuxième 33 actionneurs et qui s’étend axialement au-delà desdits premier 32 et deuxième 33 actionneurs, en direction de la machine électrique 20. La partie d’extension radiale du canal est en communication fluidique avec au moins un canal de lubrification de la bague de lubrification 31.
Sur la figure 5 est représenté une vue coupe de détail d’un deuxième mode de réalisation de l’invention. L’organe de sortie 23 de la machine électrique 20 et le premier organe d’entrée 101 du dispositif d’embrayage 10 sont montés solidaires en rotation autour de l’axe X grâce à une première liaison d’accouplement en rotation qui est agencée ici totalement à l’intérieur du stator 21, particulier à l’intérieur du bobinage 212 mais à l’extérieur du corps de stator 211. Dans ce mode de réalisation, le voile d’entrée est agencé au moins en partie à G intérieur du stator 21, en particulier à l’intérieur du bobinage 212 mais à l’extérieur du corps de stator 211.
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 G 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.

Claims

Revendications
[Revendication 1] [Système de transmission (1) pour un véhicule, en particulier pour un véhicule automobile hybride ou électrique, comprenant :
- une machine électrique (20) agencée autour d’un axe X et comprenant un stator (21), un rotor (22) et un organe de sortie (23), l’organe de sortie (23) de la machine électrique (20) étant entraîné en rotation par le rotor (22) autour de l’axe X,
- un dispositif d’embrayage (10),
caractérisé en ce que le dispositif d’embrayage (10) est disposé au moins en partie à l’intérieur du stator (21).
[Revendication 2] Système de transmission (1) selon la revendication 1 dans lequel la machine électrique présente une cavité (29) s’étendant autour de l’axe X et le dispositif d’embrayage présente une protubérance (19) s’étendant aussi autour de l’axe X et disposée dans la cavité (29) de la machine électrique (20).
[Revendication 3] Système de transmission (1) selon la revendication 1 ou 2 dans lequel le stator (21) est muni d’un corps de stator (211) de forme tubulaire s’étendant le long de l’axe X et d’un bobinage (212) s’étendant axialement le long du corps de stator (211), le dispositif d’embrayage (10) étant axialement décalé par rapport au corps de stator (21) et le bobinage (212) dépassant axialement du corps de stator (211) en direction du dispositif d’embrayage (10), le dispositif d’embrayage (10) étant disposé au moins en partie à l’intérieur du bobinage (212), mais à l’extérieur du corps de stator (211).
[Revendication 4] Système de transmission (1) selon l’une des revendications 1 à 3 dans lequel le dispositif d’embrayage (10) comprend un premier organe d’entrée (101), un premier organe de sortie (102) et un premier embrayage (100) s’étendant
circonférentiellement autour de l’axe X, le premier embrayage (100) étant apte à interrompre la transmission d’un couple entre le premier organe d’entrée (101) et le premier organe de sortie (102) du dispositif d’embrayage (10), le premier organe d’entrée (101) du dispositif d’embrayage (10) étant entraîné par l’organe de sortie (23) de la machine électrique et disposé au moins en partie à l’intérieur du stator (21) ; et le premier embrayage (100) étant disposé à G extérieur du stator (21).
[Revendication 5] Système de transmission (1) selon l’une des revendications 1 à 4 dans lequel le stator (21) a globalement une forme de tube présentant un diamètre intérieur (27) et un diamètre extérieur (28) et dont l’axe de révolution est l’axe X, le dispositif d’embrayage (10), en particulier le premier organe d’entrée (101) du dispositif d’embrayage, étant disposé au moins en partie radialement à l’intérieur du diamètre intérieur (27) du stator (21).
[Revendication 6] Système de transmission (1) selon les revendication 5 et 3 dans lequel l’organe de sortie (23) de la machine électrique (20) et le premier organe d’entrée (101) du dispositif d’embrayage (10) sont montés solidaires en rotation autour de l’axe X grâce à une première liaison d’accouplement en rotation qui est agencée partiellement ou totalement à l’intérieur du stator (21); en particulier à l’intérieur du bobinage (212) mais à G extérieur du corps de stator (211).
[Revendication 7] Système de transmission (1) selon la revendications 4 ou 6 dans lequel le dispositif d’embrayage (10) comprend en outre un deuxième organe d’entrée (201), un deuxième organe de sortie (202) et un deuxième embrayage (200) agencés autour de l’axe X, le deuxième embrayage (200) étant apte à interrompre la transmission d’un couple entre le deuxième organe d’entrée (201) et le deuxième organe de sortie (202) du dispositif d’embrayage (10).
[Revendication 8] Système de transmission (1) selon la revendication 7 dans lequel le premier embrayage (100) est agencé radialement à l’extérieur du deuxième embrayage (200) et le premier embrayage (100) recouvre radialement le deuxième embrayage (200).
[Revendication 9] Système de transmission (1) selon l’une des revendications
précédentes, dans lequel la machine électrique (20) comprend un carter de protection (25) et le dispositif d’embrayage (10) comprend des disques de friction agencés à l’extérieur du carter de protection (25) de la machine électrique (20).
[Revendication 10] Système de transmission (1) selon les revendications 7 ou 8, en combinaison avec la revendication 9, dans lequel les premiers et deuxième embrayages, en particulier leurs disques de friction, sont agencés à l’extérieur du carter de protection (25) de la machine électrique (20).
[Revendication 11] Système de transmission selon la revendication 9 ou 10
comprenant un premier module comportant la machine électrique (20) avec son carter de protection (25), et un deuxième module comportant le dispositif d’embrayage (10), le premier module et le deuxième module pouvant être chacun préassemblés avant d’être accouplés l’un à l’autre.
[Revendication 12] Système de transmission (1) selon la revendication 7, 8 ou 10 dans lequel le système de transmission comprend en outre un dispositif de réduction de vitesse (40), le dispositif de réduction de vitesse comprenant un premier réducteur (410) et un deuxième réducteur (420), le premier réducteur (410) comprenant un premier élément d’entrée (411) entraîné en rotation par le premier organe de sortie (102) du dispositif d’embrayage (10) et le deuxième réducteur (420) comprenant un deuxième élément d’entrée (412) entraîné en rotation par le deuxième organe de sortie (202) du dispositif d’embrayage (10).
[Revendication 13] Système de transmission (1) selon la revendication 12 dans lequel le premier organe de sortie (102) du dispositif d’embrayage 10) et le premier élément d’entrée (101) du dispositif de réduction de vitesse (40) sont montés solidaires en rotation autour de l’axe X grâce à une deuxième liaison d’accouplement en rotation qui est agencée partiellement ou totalement à l’intérieur du stator (21); en particulier à l’intérieur du bobinage (212), mais à l’extérieur du corps de stator (211).
[Revendication 14] Système de transmission selon l’une des revendications
précédentes, dans lequel le système de transmission est électrique et dépourvu de moteur à combustion interne et d’organe d’entrainement destiné à être entraîné par un moteur à combustion interne.
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